RU2519713C2 - Chelate amphiphilic polymers - Google Patents

Chelate amphiphilic polymers Download PDF

Info

Publication number
RU2519713C2
RU2519713C2 RU2011113841/15A RU2011113841A RU2519713C2 RU 2519713 C2 RU2519713 C2 RU 2519713C2 RU 2011113841/15 A RU2011113841/15 A RU 2011113841/15A RU 2011113841 A RU2011113841 A RU 2011113841A RU 2519713 C2 RU2519713 C2 RU 2519713C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chelating
chelate
polymer
amphiphilic polymer
block
Prior art date
Application number
RU2011113841/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011113841A (en
Inventor
Хольгер ГРУЭЛЛ
ВРИС Анке ДЕ
Сандер ЛАНГЕРЕЙС
Йохан ЛУБ
Эрика М.Г. АУССЕМС-КУСТЕРС
Original Assignee
Конинклейке Филипс Электроникс Н.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. filed Critical Конинклейке Филипс Электроникс Н.В.
Publication of RU2011113841A publication Critical patent/RU2011113841A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2519713C2 publication Critical patent/RU2519713C2/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/10Dispersions; Emulsions
    • A61K9/107Emulsions ; Emulsion preconcentrates; Micelles
    • A61K9/1075Microemulsions or submicron emulsions; Preconcentrates or solids thereof; Micelles, e.g. made of phospholipids or block copolymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G81/00Macromolecular compounds obtained by interreacting polymers in the absence of monomers, e.g. block polymers
    • C08G81/02Macromolecular compounds obtained by interreacting polymers in the absence of monomers, e.g. block polymers at least one of the polymers being obtained by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C08G81/024Block or graft polymers containing sequences of polymers of C08C or C08F and of polymers of C08G
    • C08G81/025Block or graft polymers containing sequences of polymers of C08C or C08F and of polymers of C08G containing polyether sequences
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00Preparations for testing in vivo
    • A61K49/04X-ray contrast preparations
    • A61K49/0409Physical forms of mixtures of two different X-ray contrast-enhancing agents, containing at least one X-ray contrast-enhancing agent which is not a halogenated organic compound
    • A61K49/0414Particles, beads, capsules or spheres
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00Preparations for testing in vivo
    • A61K49/06Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations
    • A61K49/08Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by the carrier
    • A61K49/10Organic compounds
    • A61K49/12Macromolecular compounds
    • A61K49/126Linear polymers, e.g. dextran, inulin, PEG
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00Preparations for testing in vivo
    • A61K49/06Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations
    • A61K49/18Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes
    • A61K49/1806Suspensions, emulsions, colloids, dispersions
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00Preparations for testing in vivo
    • A61K49/06Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations
    • A61K49/18Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes
    • A61K49/1806Suspensions, emulsions, colloids, dispersions
    • A61K49/1812Suspensions, emulsions, colloids, dispersions liposomes, polymersomes, e.g. immunoliposomes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00Preparations for testing in vivo
    • A61K49/06Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations
    • A61K49/18Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes
    • A61K49/1818Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K51/00Preparations containing radioactive substances for use in therapy or testing in vivo
    • A61K51/02Preparations containing radioactive substances for use in therapy or testing in vivo characterised by the carrier, i.e. characterised by the agent or material covalently linked or complexing the radioactive nucleus
    • A61K51/04Organic compounds
    • A61K51/06Macromolecular compounds, carriers being organic macromolecular compounds, i.e. organic oligomeric, polymeric, dendrimeric molecules
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K51/00Preparations containing radioactive substances for use in therapy or testing in vivo
    • A61K51/02Preparations containing radioactive substances for use in therapy or testing in vivo characterised by the carrier, i.e. characterised by the agent or material covalently linked or complexing the radioactive nucleus
    • A61K51/04Organic compounds
    • A61K51/06Macromolecular compounds, carriers being organic macromolecular compounds, i.e. organic oligomeric, polymeric, dendrimeric molecules
    • A61K51/065Macromolecular compounds, carriers being organic macromolecular compounds, i.e. organic oligomeric, polymeric, dendrimeric molecules conjugates with carriers being macromolecules
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K51/00Preparations containing radioactive substances for use in therapy or testing in vivo
    • A61K51/12Preparations containing radioactive substances for use in therapy or testing in vivo characterised by a special physical form, e.g. emulsion, microcapsules, liposomes, characterized by a special physical form, e.g. emulsions, dispersions, microcapsules
    • A61K51/1217Dispersions, suspensions, colloids, emulsions, e.g. perfluorinated emulsion, sols
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K51/00Preparations containing radioactive substances for use in therapy or testing in vivo
    • A61K51/12Preparations containing radioactive substances for use in therapy or testing in vivo characterised by a special physical form, e.g. emulsion, microcapsules, liposomes, characterized by a special physical form, e.g. emulsions, dispersions, microcapsules
    • A61K51/1217Dispersions, suspensions, colloids, emulsions, e.g. perfluorinated emulsion, sols
    • A61K51/1234Liposomes
    • A61K51/1237Polymersomes, i.e. liposomes with polymerisable or polymerized bilayer-forming substances
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K51/00Preparations containing radioactive substances for use in therapy or testing in vivo
    • A61K51/12Preparations containing radioactive substances for use in therapy or testing in vivo characterised by a special physical form, e.g. emulsion, microcapsules, liposomes, characterized by a special physical form, e.g. emulsions, dispersions, microcapsules
    • A61K51/1241Preparations containing radioactive substances for use in therapy or testing in vivo characterised by a special physical form, e.g. emulsion, microcapsules, liposomes, characterized by a special physical form, e.g. emulsions, dispersions, microcapsules particles, powders, lyophilizates, adsorbates, e.g. polymers or resins for adsorption or ion-exchange resins
    • A61K51/1244Preparations containing radioactive substances for use in therapy or testing in vivo characterised by a special physical form, e.g. emulsion, microcapsules, liposomes, characterized by a special physical form, e.g. emulsions, dispersions, microcapsules particles, powders, lyophilizates, adsorbates, e.g. polymers or resins for adsorption or ion-exchange resins microparticles or nanoparticles, e.g. polymeric nanoparticles
    • A61K51/1251Preparations containing radioactive substances for use in therapy or testing in vivo characterised by a special physical form, e.g. emulsion, microcapsules, liposomes, characterized by a special physical form, e.g. emulsions, dispersions, microcapsules particles, powders, lyophilizates, adsorbates, e.g. polymers or resins for adsorption or ion-exchange resins microparticles or nanoparticles, e.g. polymeric nanoparticles micro- or nanospheres, micro- or nanobeads, micro- or nanocapsules
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/10Dispersions; Emulsions
    • A61K9/107Emulsions ; Emulsion preconcentrates; Micelles
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/10Dispersions; Emulsions
    • A61K9/127Liposomes
    • A61K9/1271Non-conventional liposomes, e.g. PEGylated liposomes, liposomes coated with polymers
    • A61K9/1273Polymersomes; Liposomes with polymerisable or polymerised bilayer-forming substances
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/48Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
    • A61K9/50Microcapsules having a gas, liquid or semi-solid filling; Solid microparticles or pellets surrounded by a distinct coating layer, e.g. coated microspheres, coated drug crystals
    • A61K9/51Nanocapsules; Nanoparticles
    • A61K9/5107Excipients; Inactive ingredients
    • A61K9/513Organic macromolecular compounds; Dendrimers
    • A61K9/5146Organic macromolecular compounds; Dendrimers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polyethylene glycol, polyamines, polyanhydrides

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Other Resins Obtained By Reactions Not Involving Carbon-To-Carbon Unsaturated Bonds (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: group of inventions relates to a chelate amphiphilic polymer as a carrier, a particle as a carrier containing a self-assembling structure of a chelating amphiphilic polymer (polymersome), contrast agents for CEST MRT, SPECT, PET or Spectral CT, containing said particle, and a method of producing the particle. The chelate amphiphilic polymer is capable of aggregation and contains a hydrophilic block (MA), having a chelating moiety (X) as a terminal group and a hydrophobic block (MB), wherein the polymer has the formula X-[MA]n - [MB]m, (i), where n and m are integers ranging from 3 to 1000000, which represent the number of monomer links forming the corresponding blocks. The hydrophilic block is selected from polyethylene oxide, polymethacrylic acid, polyacrylamide derivatives, polyvinyl alcohol or polyhydroxyethylmethacrylate, hydrophilic polypeptides and sugar derivatives. The hydrophobic block is selected from polybutadiene, polyisoprene and polyethylethylene. The chelating moiety is selected from a group comprising polyphosphates, amino carboxylic acids, 1,3-diketones, hydroxy carboxylic acids, polyamines, amino alcohols, aromatic heterocyclic bases, phenols, amino phenols, oximes, peptides containing proximal chelate functional groups, Schiff bases, tetrapyrroles, sulphur compounds, synthetic macrocyclic compounds, phosphonic acid or a combination of two or more of said compounds.
EFFECT: invention provides chelate amphiphilic polymers which are capable of self-assembling and are suitable for use in vulcanisation methods.
14 cl, 7 dwg, 4 ex

Description

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к амфифильным полимерам и наноносителям, таким как полученным из них полимерсомам, пригодным для применения в качестве визуализирующих контрастных веществ. В частности, изобретение относится к контрастным веществам T1 и/или T2 для магнитно-резонансной томографии (МРТ), к радиоактивно-меченым соединениям для однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ) или позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ), к элементам с большим атомным номером для (спектральной) компьютерной томографии (спектральной КТ) и к контрастным веществам для МРТ с переносом насыщения в зависимости от химического обмена (CEST). Более конкретно, изобретение относится к доставке лекарственного средства под визуальным контролем, основанной на полимерсомах в качестве носителей для лекарственных средств.The invention relates to amphiphilic polymers and nanocarriers, such as the polymers obtained from them, suitable for use as visualizing contrast agents. In particular, the invention relates to contrast agents T 1 and / or T 2 for magnetic resonance imaging (MRI), to radioactively labeled compounds for single photon emission computed tomography (SPECT) or positron emission tomography (PET), to elements with large atomic number for (spectral) computed tomography (spectral CT) and contrast media for MRI with saturation transfer depending on chemical exchange (CEST). More specifically, the invention relates to drug delivery under visual control based on polymersomes as drug carriers.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION

Ссылкой на первоисточник в отношении амфифильных соединений, в которые можно включать, например, радиоактивный изотоп или МР активный металл, является, например, V. Torchilin, Chemtech 1999, Volume 29, Number 11, 27-34. Данная публикация ссылается на полихелатные амфифильные полимеры. К данным полимерам преимущественно относятся полимеры на основе поли-L-лизина, содержащие гидрофильный остаток с несколькими хелатными группами и относительно короткие, высоко липофильные фосфолипидные остатки. Последние служат для встраивания полимера внутрь липосом и мицелл.A reference to the source regarding amphiphilic compounds, which may include, for example, a radioactive isotope or an MP active metal, is, for example, V. Torchilin, Chemtech 1999, Volume 29, Number 11, 27-34. This publication refers to polychelate amphiphilic polymers. These polymers mainly include poly-L-lysine-based polymers containing a hydrophilic residue with several chelate groups and relatively short, highly lipophilic phospholipid residues. The latter serve to incorporate the polymer into liposomes and micelles.

Изобретение относится к различным классам амфифильных полимеров, а именно, к таким, которые способны самостоятельно агрегировать в полимерсомы, мицеллы или стабилизируемые полимерами эмульсии. Данные полимеры, как правило, можно описать как блоки полимеров, содержащие, по меньшей мере, один гидрофильный блок (A), предпочтительно обладающий цепью с молекулярной массой более чем 500 г/моль, и, по меньшей мере, один гидрофобный блок (B), также в форме полимерного блока (т.е. не липида). Данные полимеры могут принимать форму блок-сополимера AB, трехблочного полимера ABA или BAB, или любого дополнительного блока полимера, имеющего концевой гидрофильный блок и концевой гидрофобный блоки, включая полимеры, содержащие цепь (C), обладающую нечеткими свойствами растворителя (т.е. ни гидрофильный, ни гидрофобный), например, блок тройного сополимера ACB. В основном, это будет означать, что блок C формирует или новый гидрофильный блок вместе с блоком A, или новый гидрофобный блок вместе с блоком B.The invention relates to various classes of amphiphilic polymers, namely, those that are capable of independently aggregating into polymersomes, micelles, or emulsions stabilized by polymers. These polymers can generally be described as polymer blocks containing at least one hydrophilic block (A), preferably having a chain with a molecular weight of more than 500 g / mol, and at least one hydrophobic block (B) , also in the form of a polymer block (i.e., not a lipid). These polymers can take the form of a block copolymer AB, a tri-block polymer ABA or BAB, or any additional polymer block having a terminal hydrophilic block and an end hydrophobic block, including polymers containing chain (C) having fuzzy solvent properties (i.e., neither hydrophilic nor hydrophobic), for example, an ACB ternary copolymer block. Basically, this will mean that block C forms either a new hydrophilic block together with block A, or a new hydrophobic block together with block B.

В результате присутствия гидрофильного и гидрофобного блоков, амфифильные полимеры обладают способностью формировать самоагрегированные структуры. Наиболее типичными самоагрегированными структурами являются мицеллы и полимерсомы, формируемые в водном окружении. В любом случае, однако, в зависимости от среды, в которой они формируются, любой тип блока (т.е. гидрофильный или гидрофобный) может формировать внутреннее или наружное пространство. В отношении мицелл внутреннее пространство подразумевает сосредоточение в одной точке, направление полимерных цепей внутрь, а наружное пространство содержит расходящиеся, направленные вовне полимерные цепи. В отношении полимерсом, самоагрегированные структуры содержат оболочку, ограничивающую полость. Оболочка, более всего напоминающая липосомы, образована полимерным бислоем в водной среде с гидрофобными блоками, направленными друг к другу во внутренней части бислоя, и гидрофильными блоками во внутренней части полости и на наружной поверхности полимерсом.As a result of the presence of hydrophilic and hydrophobic blocks, amphiphilic polymers have the ability to form self-aggregated structures. The most typical self-aggregated structures are micelles and polymersomes formed in an aqueous environment. In any case, however, depending on the environment in which they are formed, any type of block (i.e. hydrophilic or hydrophobic) can form an internal or external space. With respect to micelles, the inner space implies concentration at one point, the direction of the polymer chains inward, and the outer space contains diverging, outwardly directed polymer chains. In relation to polymers, self-aggregated structures contain a shell defining a cavity. The shell, most resembling liposomes, is formed by a polymer bilayer in an aqueous medium with hydrophobic blocks directed to each other in the inner part of the bilayer, and hydrophilic blocks in the inner part of the cavity and on the outer surface by polymers.

По сравнению с липидными носителями (т.е. липосомами), полимерсомы химически более стабильны, менее текучи, менее подвержены интерференции с биологическими мембранами и менее динамичные вследствие их более низкой критической концентрации агрегации. Результатом данных свойств является меньшая степень опсонизации и более продолжительное время циркуляции. С другой стороны, липосомы обеспечивают преимущество возможности легкого включения радиоактивных соединений или соединений-мишеней в липидный слой. Липосомы также можно успешно использовать в качестве контрастных веществ, в этом случае они снабжены, например, парамагнитной меткой для МРТ или радиоактивным изотопом для ОФЭКТ или ПЭТ.Compared to lipid carriers (i.e. liposomes), polymersomes are chemically more stable, less fluid, less susceptible to interference with biological membranes and less dynamic due to their lower critical aggregation concentration. The result of these properties is a lower degree of opsonization and a longer circulation time. Liposomes, on the other hand, provide the advantage of easily incorporating radioactive or target compounds into the lipid layer. Liposomes can also be successfully used as contrast agents, in which case they are equipped, for example, with a paramagnetic label for MRI or a radioactive isotope for SPECT or PET.

Несмотря на то, что липосомы представляют собой очень универсальный подход, главным ограничением является низкая степень ПЭГилирования, т.е. возможности обеспечить на поверхности ковалентно-связанного с ней поли(этиленгликоля). ПЭГилирование представляет собой известный способ маскирования вводимых в организм индивида частиц, таких как терапевтические белки, от иммунной системы индивида. Полагают, что это основано на более низкой степени опсонизации, в результате чего ПЭГилированные поверхности менее подвержены поглощению макрофагами. Это обеспечивает увеличение времени циркуляции ПЭГилированной молекулы. Таким образом, для липосом и других наноносителей, являющихся в сущности пригодными, является желательной маскировка аналогичным образом, т.е. предоставление, ПЭГилированные наноносители.Although liposomes are a very universal approach, the main limitation is the low degree of PEGylation, i.e. the ability to provide on the surface of the covalently bound poly (ethylene glycol). PEGylation is a known method of masking particles introduced into the body of an individual, such as therapeutic proteins, from an individual's immune system. It is believed that this is based on a lower degree of opsonization, as a result of which PEGylated surfaces are less susceptible to macrophage uptake. This provides an increase in the circulation time of the pegylated molecule. Thus, for liposomes and other nanocarriers, which are essentially suitable, masking in a similar manner is desirable, i.e. provision, pegylated nanocarriers.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Предпочтительно обеспечивать амфифильные полимеры, обладающие способностью формировать самоагрегированные структуры, содержащие гидрофильный блок и гидрофобный блок, где гидрофильный блок предусматривает наличие хелатообразующего фрагмента в качестве концевой группы. В частности, предпочтительно обеспечивать маскирование (укрывание) структур от иммунной системы, которое можно осуществлять с помощью меток для применения в способах визуализации.It is preferable to provide amphiphilic polymers having the ability to form self-aggregating structures containing a hydrophilic block and a hydrophobic block, where the hydrophilic block provides for the presence of a chelating fragment as an end group. In particular, it is preferable to provide masking (covering) of the structures from the immune system, which can be accomplished using labels for use in imaging methods.

Предпочтительно, желательно обеспечивать такие материалы, а еще лучше обеспечивать включение меток, таких как ионы металлов или элементов с большим атомным номером, парамагнетиков или радиоактивных меток.Preferably, it is desirable to provide such materials, and even better to ensure the inclusion of labels, such as metal ions or elements with a large atomic number, paramagnets or radioactive labels.

В целях более эффективного обеспечения указанных выше предпочтений, изобретение относится к хелатному амфифильному полимеру, который способен к самоагрегации (в полимерсому, мицеллу или в стабилизированную полимером эмульсию).In order to more effectively ensure the above preferences, the invention relates to a chelated amphiphilic polymer that is capable of self-aggregation (into a polymersome, micelle or into a polymer-stabilized emulsion).

В одном из аспектов, амфифильный полимер осуществляют в качестве полимера, содержащего гидрофильный блок, в частности, поли(этиленоксидный) блок, и гидрофобный блок, где гидрофильный блок включает хелатообразующий фрагмент в качестве концевой группы.In one aspect, the amphiphilic polymer is implemented as a polymer containing a hydrophilic block, in particular a poly (ethylene oxide) block, and a hydrophobic block, where the hydrophilic block includes a chelating fragment as an end group.

В другом аспекте, полимерную частицу (также обозначаемую как наноноситель) обеспечивают в качестве частицы со структурой, способной к самоагрегации, такой как стабилизируемая полимером эмульсия (т.е. эмульсия "масло-в-воде", где полимер образует слой вокруг масляных капель), мицелла или бислой, ограничивающий полость (полимерсома), где полимером является амфифильный полимер, содержащий гидрофильный блок и гидрофобный блок, где гидрофильный блок включает хелатообразующий фрагмент в качестве концевой группы.In another aspect, a polymer particle (also referred to as a nanocarrier) is provided as a particle with a self-aggregating structure, such as a polymer-stabilized emulsion (i.e., an oil-in-water emulsion, where the polymer forms a layer around oil droplets) , a micelle or a bilayer defining a cavity (polymersome), where the polymer is an amphiphilic polymer containing a hydrophilic block and a hydrophobic block, where the hydrophilic block includes a chelating fragment as an end group.

В еще одном аспекте, контрастное вещество для МРТ представляют в форме наноносителя, содержащего самоагрегированную структуру, как описано ранее в настоящем документе, где хелатообразующий фрагмент на внешней поверхности наноносителя связаны с парамагнитным металлом.In another aspect, the contrast agent for MRI is presented in the form of a nanocarrier containing a self-aggregating structure, as described earlier in this document, where the chelating fragment on the outer surface of the nanocarrier is associated with a paramagnetic metal.

В дополнительном аспекте, контрастное вещество с переносом насыщения в зависимости от химического обмена (CEST) для магнитно-резонансной томографии (МРТ) представлено как вещество, содержащее полимерсомы, содержащие полимерный каркас, ограничивающий полость, где полость содержит запас протонов для проведения анализа, и где каркас позволяет осуществлять диффузию протонов для анализа, каркас, являясь амфифильным полимером, содержит гидрофильный блок и гидрофобный блок, где гидрофильный блок включает хелатообразующий фрагмент в качестве концевой группы, и где парамагнитный металл связан с хелатообразующим фрагментом во внутреннем пространстве полости.In a further aspect, a chemical exchange saturation transfer contrast agent (CEST) for magnetic resonance imaging (MRI) is presented as a substance containing polymersomes containing a polymer framework defining a cavity, where the cavity contains a stock of protons for analysis, and where the framework allows proton diffusion for analysis; the framework, being an amphiphilic polymer, contains a hydrophilic block and a hydrophobic block, where the hydrophilic block includes a chelating fragment as end group, and where the paramagnetic metal is associated with a chelating fragment in the internal space of the cavity.

В еще одном аспекте, радиоактивное соединение для мечения, используемое при однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ) или при позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) обеспечивают в форме наноносителя, содержащего самоагрегированные структуры, как описано ранее в настоящем документе, где хелатообразующий фрагмент на внешней поверхности наноносителя и/или во внутреннем пространстве полости связаны с радиоактивным изотопом.In yet another aspect, the radioactive labeling compound used in single photon emission computed tomography (SPECT) or in positron emission tomography (PET) is provided in the form of a nanocarrier containing self-aggregated structures, as described previously herein, where a chelating fragment is on the outer surface nanocarrier and / or in the internal space of the cavity are associated with a radioactive isotope.

В другом аспекте, контрастное вещество для визуализации при (спектральной) КТ обеспечивают в форме наноносителя, содержащего самоагрегированные структуры, как описано ранее в настоящем документе, где хелатообразующий фрагмент на внешней поверхности наноносителя и/или во внутреннем пространстве полости, связаны с веществом с большим атомным номером (например, с таким элементом, как тяжелый металл).In another aspect, a contrast agent for imaging with a (spectral) CT scan is provided in the form of a nanocarrier containing self-aggregated structures, as described earlier in this document, where a chelating fragment on the outer surface of the nanocarrier and / or in the interior of the cavity is associated with a large atomic substance number (for example, with an element such as heavy metal).

Изобретение дополнительно включает способы получения и применения хелатных амфифильных полимеров с конкретным способом применения, предполагающим доставку лекарственного средства.The invention additionally includes methods for the preparation and use of amphiphilic chelated polymers with a specific method of use involving drug delivery.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

В широком смысле, изобретение можно описать как хелатный амфифильный полимер, способный к самоагрегации. Отличающийся от других наноносителей, полимер согласно изобретению сам по себе способен к хелатообразованию, т.е. формированию координационного комплекса с ионом металла. Отличающийся от других хелатных полимеров, полимер согласно изобретению способен формировать самоагрегированные структуры (например, формировать полимерсомы, вместо того, чтобы быть присоединенным к уже существующей липосоме), что делает его пригодным использовать в качестве наноносителя.In a broad sense, the invention can be described as a chelating amphiphilic polymer capable of self-aggregation. Different from other nanocarriers, the polymer according to the invention is itself capable of chelating, i.e. the formation of a coordination complex with a metal ion. Different from other chelating polymers, the polymer according to the invention is able to form self-aggregated structures (for example, to form polymersomes, instead of being attached to an existing liposome), which makes it suitable to be used as a nanocarrier.

В наиболее понятной форме, полимер можно описать со ссылкой на три основных функциональных элемента: гидрофобный блок, обладающий свойством отторгаться водной средой, гидрофильный блок, обладающий свойством устанавливать контакт с водной средой, и хелатообразующий фрагмент, который располагается концевая группа гидрофильного блока, т.е. на оставшемся функциональном остатке концевого мономера гидрофильного блока. Можно представить, что полимерная цепь содержит дополнительные реакционноспособные боковые группы, которые также могут быть обеспечены хелатообразующими фрагментами, но, в данном случае, недостаток заключается в невозможности при нормальных условиях обеспечить 100% модификацию боковых групп, и, таким образом, окажется, что полимер обязательно будет содержать реакционноспособные, обычно заряженные, боковые группы. В случае с материалами на основе полилизина в реальных условиях это может негативно отразиться на способности к самоагрегации.In the most understandable form, the polymer can be described with reference to three main functional elements: a hydrophobic block, which has the property of being torn off by the aqueous medium, a hydrophilic block, which has the property of establishing contact with the aqueous medium, and a chelating fragment, which is the end group of the hydrophilic block, . on the remaining functional residue of the terminal monomer of the hydrophilic block. One can imagine that the polymer chain contains additional reactive side groups, which can also be provided with chelating fragments, but, in this case, the disadvantage is the impossibility under normal conditions to provide 100% modification of the side groups, and thus, it turns out that the polymer is required will contain reactive, usually charged, side groups. In the case of materials based on polylysine in real conditions, this can adversely affect the ability to self-aggregate.

Хелатообразующий фрагмент можно обеспечить с помощью металла так, чтобы сформировать координационный комплекс и, таким образом, обеспечить, по существу, 'металлизированный' полимер. В зависимости от интересующего металла, меченые полимеры можно использовать в качестве контрастных веществ для МРТ (T1, T2, CEST), радионуклидной визуализации (ОФЭКТ, ПЭТ) или спектральной КТ.A chelating moiety can be provided with a metal so as to form a coordination complex and thus provide a substantially 'metallized' polymer. Depending on the metal of interest, labeled polymers can be used as contrast agents for MRI (T 1 , T 2 , CEST), radionuclide imaging (SPECT, PET) or spectral CT.

Это можно отнести к мицеллам, где гидрофобные концы направлены в центр, а гидрофильные концы пространственно вынесены. В случае мицелл, металл можно вводить для формирования координационного комплекса с хелатообразующим фрагментом либо до, либо после образования мицеллы, что в результате, по существу, одно и то же.This can be attributed to micelles, where the hydrophobic ends are directed to the center, and the hydrophilic ends are spatially spaced. In the case of micelles, the metal can be introduced to form a coordination complex with a chelating fragment either before or after the formation of the micelle, which is essentially the same as a result.

Изобретение также относится к полимерсомам, где амфифильный полимер в водном окружении предоставляют в форме бислоя, ограничивающего полость. В настоящем документе гидрофобные блоки направлены по отношению друг к другу во внутренней области границы бислоя, а гидрофильные блоки направлены и по направлению к водной среде, и по направлению к внутренней полости. В данном случае предусмотрено два фундаментально различающихся пути образования координационных комплексов, содержащих металл, с амфифильным полимером. В первом случае, сначала позволяют сформироваться полимерсомам, а затем обеспечивают металл. В этом случае, во внутренней полости полимерсомы отсутствует металл, связанный с полимером. В другом способе, сначала обеспечивают металл, таким образом, чтобы существенно все хелатообразующие фрагменты сформировали координационный комплекс, а затем формируют полимерсомы. В данном случае, металл, участвующий во взаимодействии, присутствует и на внутренней поверхности полимерсомы (т.е. внутренней оболочке полости) и на наружной поверхности полимерсомы. В последнем случае, в зависимости от применяемой координационной химии, также возможно удаление металла с наружной поверхности или замещение на другой металл для обеспечения присутствия металла на наружной поверхности. Это обеспечивает желаемую гибкость конструкции, например, позволяя полимерсомам осуществлять различные функции в зависимости от различных способов.The invention also relates to polymersomes where an amphiphilic polymer in an aqueous environment is provided in the form of a bilayer defining a cavity. In this document, the hydrophobic blocks are directed relative to each other in the inner region of the bilayer boundary, and the hydrophilic blocks are directed both towards the aqueous medium and towards the inner cavity. In this case, there are two fundamentally different ways of forming coordination complexes containing a metal with an amphiphilic polymer. In the first case, polymersomes are first allowed to form, and then metal is provided. In this case, there is no metal bound to the polymer in the inner cavity of the polymersome. In another method, metal is first provided so that substantially all chelating moieties form a coordination complex and then polymersomes are formed. In this case, the metal involved in the interaction is present both on the inner surface of the polymersome (i.e., the inner shell of the cavity) and on the outer surface of the polymersome. In the latter case, depending on the coordination chemistry used, it is also possible to remove the metal from the outer surface or replace it with another metal to ensure the presence of the metal on the outer surface. This provides the desired design flexibility, for example, allowing polymersomes to perform various functions depending on various methods.

Получение полимерсомы или мицеллы в водной среде, такой как организм человека, определяет гидрофильная фракция (fphil) амфифильного сополимера (fphil=Mw,phil/(Mw,phil+Mw,phob)). В настоящем документе Mw,phil и Mw,phob представляют собой средневзвешенные молекулярные веса гидрофильной и гидрофобной фракций полимера соответственно. В водных условиях полимерсомы (т.е. везикулы с блоками сополимера) сформированы при 0,2<fphil<0,4, тогда как полимерные мицеллы определяют при fphil>0,5. В случае полимерсом, амфифильные блок-сополимеры собираются в бислойную структуру по типу голова-хвост и хвост-голова.The preparation of a polymersome or micelle in an aqueous medium, such as a human body, is determined by the hydrophilic fraction (f phil ) of the amphiphilic copolymer (f phil = M w, phil / (M w, phil + M w, phob )). As used herein, M w, phil and M w, phob are weighted average molecular weights of the hydrophilic and hydrophobic polymer fractions, respectively. Under aqueous conditions, polymersomes (i.e., vesicles with copolymer blocks) are formed at 0.2 <f phil <0.4, while polymer micelles are determined at f phil > 0.5. In the case of polymers, amphiphilic block copolymers are assembled into a bilayer structure of the head-tail and tail-head type.

Самоагрегированная структура согласно изобретению может также представлять собой стабилизированную с помощью полимера эмульсию "масло-в-воде". В данном случае монослой амфифильного полимера формируется вокруг масляной капли, гидрофобная часть направлена к поверхности масла, а гидрофильная часть направлена к окружающей водной фазе. Это находит применение, например, при КТ (с использованием иодированного масла), функциональной МРТ (с использованием перфторированного масла) и доставки лекарственных средств (существует несколько эмульсий, используемых для доставки лекарственных средств, одобренные FDA, например, на основе соевого масла).The self-aggregating structure of the invention may also be a polymer-stabilized oil-in-water emulsion. In this case, a monolayer of amphiphilic polymer is formed around the oil droplet, the hydrophobic part is directed to the surface of the oil, and the hydrophilic part is directed to the surrounding aqueous phase. This finds application, for example, in CT (using iodinated oil), functional MRI (using perfluorinated oil) and drug delivery (there are several emulsions used for drug delivery approved by the FDA, for example, based on soybean oil).

Различные детали согласно изобретению описаны далее в настоящем документе.Various details according to the invention are described later in this document.

Амфифильный полимерAmphiphilic polymer

Амфифильные полимеры, способные к самоагрегации, сами по себе известны, также как и получаемые в результате наноносители, такие как самоагрегированные стуктуры полимерсом. Специалист в данной области обладает подходящим лабораторным оборудованием для получения данных полимеров. Ссылки, включенные в настоящие патентные документы, такие как WO 2005/016259, US 6835394, US 2005/180922, EP 1279682, US 2008/166382, WO 2008/58963, а также различные второстепенные ссылки, указаны в настоящих документах.Amphiphilic polymers capable of self-aggregation are known per se, as are the resulting nanocarriers, such as self-aggregated polymer structures. The person skilled in the art has the appropriate laboratory equipment to obtain these polymers. References included in these patent documents, such as WO 2005/016259, US 6835394, US 2005/180922, EP 1279682, US 2008/166382, WO 2008/58963, as well as various minor references are referred to in these documents.

Полимер согласно изобретению, как правило, содержит, по меньшей мере, один концевой гидрофильный блок (A) и, по меньшей мере, один концевой гидрофобный блок (B). В предпочтительной, наиболее простой форме, полимер представляет собой блок-сополимер, обладающий только двумя указанными выше блоками, т.е. полимер с общей структурой AB. Данные блоки сами по себе предпочтительно, в основном, состоят из одиночных повторяющихся мономерных звеньев (MA, MB соответственно). Получаемая в результате структура блок-сополимера, таким образом, удовлетворяет общей структурной формуле (i).The polymer according to the invention typically comprises at least one end hydrophilic block (A) and at least one end hydrophobic block (B). In a preferred, simplest form, the polymer is a block copolymer having only the two above blocks, i.e. polymer with a general structure AB. These blocks per se preferably mainly consist of single repeating monomer units (M A , M B, respectively). The resulting block copolymer structure thus satisfies the general structural formula (i).

Figure 00000001
Figure 00000001

где X представляет собой хелатообразующий фрагмент; MA представляет собой повторяющееся гидрофильное звено; MB представляет собой повторяющееся гидрофобное звено; n и m каждый независимо являются целыми числами, представляющими собой количество мономерных звеньев, образующих блок. В отношении количества повторяющихся звеньев, их должно быть достаточно, чтобы увеличить амфифильность полимера и должно быть, как правило, по меньшей мере, 3. Максимальное количество, в частности, не является критичным, и определяется стандартной оценкой, связанной со способом получения полимера. Таким образом, стандартный верхний предел составляет 1000000. Предпочтительный диапазон для n и m представляет собой от 4 до 40000, предпочтительно от 5 до 5000, и наиболее предпочтительно от 10 до 225.where X is a chelating moiety; M A is a repeating hydrophilic unit; M B is a repeating hydrophobic unit; n and m each independently are integers representing the number of monomer units forming a block. With regard to the number of repeating units, they should be enough to increase the amphiphilicity of the polymer and should be, as a rule, at least 3. The maximum number, in particular, is not critical, and is determined by the standard estimate associated with the method of producing the polymer. Thus, the standard upper limit is 1,000,000. A preferred range for n and m is from 4 to 40,000, preferably from 5 to 5000, and most preferably from 10 to 225.

Однако возможно, что любой или оба из гидрофильного и гидрофобного блоков содержат два или более различных повторяющихся звеньев, таким образом, предоставляя полимер, который удовлетворяет общей формуле (ii):However, it is possible that either or both of the hydrophilic and hydrophobic blocks contain two or more different repeating units, thus providing a polymer that satisfies general formula (ii):

Figure 00000002
Figure 00000002

В настоящем документе MA1, MA2 и MA3 обозначают различные гидрофильные повторяющиеся звенья, а MB1, MB2 и MB3 обозначают различные гидрофобные повторяющиеся звенья. Буквы p, q, r, x, y и z каждая независимо представляет собой целое число от 0 до 1000000 с условием, что (p+q+r) и (x+y+z) находятся в диапазоне от от 3 до 1000000, предпочтительно от 4 до 40000, более предпочтительно от 5 до 5000, и наиболее предпочтительно от 10 до 225. В аналогичные мультиблочные полимеры возможно наличие большого числа различных повторяющихся гидрофильных и гидрофобных звеньев, однако, не является предпочтительным.In this document, M A1 , M A2 and M A3 denote various hydrophilic repeating units, and M B1 , M B2 and M B3 denote various hydrophobic repeating units. The letters p, q, r, x, y and z each independently represents an integer from 0 to 1,000,000 with the condition that (p + q + r) and (x + y + z) are in the range from 3 to 1,000,000, preferably from 4 to 40,000, more preferably from 5 to 5000, and most preferably from 10 to 225. In similar multiblock polymers, a large number of different repeating hydrophilic and hydrophobic units may be present, however, is not preferred.

Также в полимеры по любой из приведенных выше формул (1) и (2) можно включить блок (C), растворитель с амфифильными свойствами, т.е. блок, который не является ни гидрофильным, ни гидрофобным. Гидрофильный блок или блоки, как правило, представляют собой блоки, растворимые в воде, и, предпочтительно, выбранные из группы, состоящей из полиэтиленоксида, полиметакриловой кислоты, производных полиакриламида, многоатомных спиртов, таких как поливиниловый спирт или полигидроксиэтилметакрилат, гидрофильных полипептидов и производных сахара. Наиболее предпочтительно, гидрофильный блок представляет собой блок полиэтиленоксида (ПЭО, ПЭГ), так как при этом полимер согласно изобретению, по существу, является "ПЭГилированным" в водном окружении организма человека или животного, гидрофильный блок полиэтиленоксида, т.е. ПЭГ, будет формировать наружную поверхность самоагрегированной структуры (такой как полимерсома), таким образом, обеспечивая ПЭГилирование поверхности на 100%, и, таким образом, оптимальную малозаметность (приводящую к более длительному времени циркулирования в результате меньшей степени опсонизации). Со ссылкой на указанную выше фракцию fphil, предпочтительно, чтобы средневзвешенная молекулярная масса блока полиэтиленоксида составляла от 500 до 10000. Более длинные гидрофильные блоки приведут к необходимости в достаточно длинных гидрофобных блоках, которые являются менее желаемыми вследствие более низкой способности к биодеградации и более сложного процесса получения (высокая вязкость). Как правило, у гидрофобного блока или блоков отсутствует аффинность к воде, и их предпочтительно выбирают из полимеров с Tg ниже 70°C, таких как полибутадиен, полиизопрен, полиэтилэтилен. В основном, все полимеры со скелетом из атомов углерода и боковыми группами гидрофобный природы, можно использовать в качестве гидрофобного блока.Also in the polymers according to any of the above formulas (1) and (2), it is possible to include block (C), a solvent with amphiphilic properties, i.e. a block that is neither hydrophilic nor hydrophobic. The hydrophilic block or blocks are typically water soluble blocks, and are preferably selected from the group consisting of polyethylene oxide, polymethacrylic acid, polyacrylamide derivatives, polyhydric alcohols such as polyvinyl alcohol or polyhydroxyethyl methacrylate, hydrophilic polypeptides and sugar derivatives. Most preferably, the hydrophilic block is a block of polyethylene oxide (PEO, PEG), since the polymer according to the invention is essentially "PEGylated" in the aqueous environment of a human or animal organism, a hydrophilic block of polyethylene oxide, i.e. PEG will form the outer surface of a self-aggregated structure (such as a polymersome), thus providing 100% PEGylation of the surface, and thus optimal stealth (leading to longer circulation times as a result of less opsonization). With reference to the aforementioned fraction f phil , it is preferable that the weight average molecular weight of the polyethylene oxide block is from 500 to 10,000. Longer hydrophilic blocks will necessitate sufficiently long hydrophobic blocks that are less desirable due to lower biodegradability and more complex process production (high viscosity). As a rule, a hydrophobic block or blocks lacks affinity for water, and they are preferably selected from polymers with Tg below 70 ° C, such as polybutadiene, polyisoprene, polyethylene. Basically, all polymers with a skeleton of carbon atoms and side groups of a hydrophobic nature can be used as a hydrophobic block.

Указанная выше предпочтительная Tg также, помимо прочего, связана со способом получения, так как полимеры с Tg большей, чем величина Tg являются более сложными при получении из-за их высокой вязкости и/или из-за степени их кристаллизации в условиях получения. В случае высокой Tg полимеров, предпочтительно применение пластификаторов в течение процесса получения (например, органических растворителей, таких как ТГФ (тетрагидрофуран) или дихлорометилен. Данные пластификаторы используют в качестве способа получения и удаляют перед применением полимера. Данный способ получения обычно доступен специалисту в данной области науки о полимерах.The aforementioned preferred Tg is also, inter alia, related to the production method, since polymers with a Tg greater than the Tg value are more difficult to obtain due to their high viscosity and / or because of their degree of crystallization under the production conditions. In the case of high Tg polymers, it is preferable to use plasticizers during the preparation process (for example, organic solvents such as THF (tetrahydrofuran) or dichloromethylene. These plasticizers are used as a preparation method and removed before using the polymer. This preparation method is usually available to a person skilled in the art polymer science.

Как понятно специалисту в данной области, большой степени гибкости конструкции достигают стандартными способами влияния на молекулярную массу и молекулярно-массовое распределение амфифильных полимеров. Это также можно рассматривать с точки зрения количества концевых групп на вес звена полимера, что, таким образом, обеспечивает простой способ варьирования количества хелатных групп на вес звена полимера. Конкретное преимущество можно достигать посредством комбинирования хелатообразующего амфифильного полимера с достаточно короткой гидрофильной цепью (а именно, цепью ПЭГ) с амфифильным полимером с достаточно крупной цепью ПЭГ. В результате самоагрегации, хелатообразующий агент, таким образом, будет содержаться внутри полимерного слоя, формирующего самоагрегированную структуру, тогда как цепи ПЭГ будут формировать наружную поверхность структуры, таким образом, обеспечивая всю поверхность с помощью ПЭГ, оставляя ее нетронутой хелатообразующими фрагментами.As one skilled in the art understands, a large degree of design flexibility is achieved by standard methods of influencing the molecular weight and molecular weight distribution of amphiphilic polymers. This can also be considered in terms of the number of end groups per weight of the polymer unit, which thus provides an easy way to vary the number of chelate groups per weight of the polymer unit. A specific advantage can be achieved by combining a chelating amphiphilic polymer with a sufficiently short hydrophilic chain (namely, a PEG chain) with an amphiphilic polymer with a sufficiently large PEG chain. As a result of self-aggregation, the chelating agent will thus be contained within the polymer layer forming the self-aggregating structure, while PEG chains will form the outer surface of the structure, thus providing the entire surface with PEG, leaving it untouched by the chelating fragments.

Хелатообразующий фрагментChelating moiety

Хелатообразующий фрагмент можно получать и/или выбирать из фрагментов, которые содержат атомы, являющиеся донорами электронов. Данные фрагменты можно выбирать, например, из полифосфатов, таких как триполифосфат натрия и гексаметафосфорная кислота; аминокарбоновых кислот, таких как этилендиаминтетрауксусная кислота, N-(2-гидроксиэтил)этилендиаминтрехуксусная кислота, нитрилотрехуксусная кислота, N,N-ди(2-гидроксиэтил)глицин, этиленбис(гидроксифенилглицин) и диэтилентриамин пентауксусной кислоты; 1,3-дикетонов, таких как ацетилацетон, трифторацетилацетон и тиеноилтрифторацетон; и гидроксикарбоновых кислот, таких как винная кислота, муциновая кислота, лимонная кислота, глюконовая кислота и 5-сульфосалициловой кислота; полиаминов, таких как этилендиамин, диэтилентриамин, триэтилентетрамин и триаминотриэтиламин; аминоспиртов, таких как триэтаноламин и N-(2-гидроксиэтил)этилендиамин; ароматических гетероциклических оснований, таких как 2,2'-дипиридил, 2,2'-диимидазол, амин дипиколиновой кислоты и 1,10-фенантролин; фенолов, таких как салицилальдегид, дисульфопирокатехин и хромотроповая кислота; аминофенолов, таких как 8-гидроксихинолин и оксинсульфоновая кислота; оксимов, таких как диметилглиоксим и салицилальдоксим; пептидов, содержащих проксимальные хелатные функциональные группы, такие как полицистеин, полигистидин, полиаспарагиновая кислота, полиглутаминовая кислота или комбинации таких аминокислот, каждая полиаминокислота содержит от 2 до приблизительно 20 аминокислот в полимере; оснований Шиффа, таких как дисалицилальдегид 1,2-пропилендиимин; тетрапирролов, таких как тетрафенилпорфин и фталоцианин; соединений серы, таких как толуолдитиол, мезо-2,3-димеркаптоянтарная кислота, димеркаптопропанол, тиогликолевая кислота, этилксантат калия, диэтилдитиокарбамат натрия, дитизон, диэтил-дитиофосфорная кислота и тиомочевина; синтетических макроциклических соединений, таких как дибензо-18-краун-6, (CH3)6 -[14]-4,11-диен-N4 и (2.2.2)-криптат, и фосфоновых кислот, таких как нитрилотриметиленфосфоновая кислота, этилендиаминтретра(метиленфосфоновая кислота) и гидроксиэтилидендифосфоновая кислота, или комбинации из двух или более указанных выше соединений.A chelating moiety can be prepared and / or selected from moieties that contain atoms that are electron donors. These fragments can be selected, for example, from polyphosphates such as sodium tripolyphosphate and hexametaphosphoric acid; aminocarboxylic acids such as ethylenediaminetetraacetic acid, N- (2-hydroxyethyl) ethylenediamine triacetic acid, nitrilotreacetic acid, N, N-di (2-hydroxyethyl) glycine, ethylene bis (hydroxyphenyl glycine) and diethylene triamine pentaacetic acid; 1,3-diketones such as acetylacetone, trifluoroacetylacetone and thienoyl trifluoroacetone; and hydroxycarboxylic acids such as tartaric acid, mucic acid, citric acid, gluconic acid and 5-sulfosalicylic acid; polyamines such as ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine and triaminotriethylamine; amino alcohols such as triethanolamine and N- (2-hydroxyethyl) ethylenediamine; aromatic heterocyclic bases such as 2,2'-dipyridyl, 2,2'-diimidazole, dipicolinic acid amine and 1,10-phenanthroline; phenols such as salicylaldehyde, disulfopyrocatechol and chromotropic acid; aminophenols such as 8-hydroxyquinoline and oxinsulfonic acid; oximes such as dimethylglyoxime and salicylaldoxime; peptides containing proximal chelate groups, such as polycysteine, polyhistidine, polyaspartic acid, polyglutamic acid or combinations of such amino acids, each polyamino acid contains from 2 to about 20 amino acids in the polymer; Schiff bases such as 1,2-propylenediimine disalicylaldehyde; tetrapyrroles such as tetraphenylporfin and phthalocyanine; sulfur compounds such as toluene dithiol, meso-2,3-dimercaptosuccinic acid, dimercaptopropanol, thioglycolic acid, potassium ethyl xanthate, sodium diethyl dithiocarbamate, dithizone, diethyl dithiophosphoric acid and thiourea; synthetic macrocyclic compounds such as dibenzo-18-crown-6, (CH3) 6 - [14] -4,11-diene-N4 and (2.2.2) -cryptate, and phosphonic acids such as nitrilotrimethylene phosphonic acid, ethylene diamine tetra ( methylene phosphonic acid) and hydroxyethylidene diphosphonic acid, or a combination of two or more of the above compounds.

Предпочтительные хелатообразующие фрагменты содержат один или несколько карбоновых кислот или карбоксильных групп и включают элементы, присутствующие в: этилендиамин-N,N,N',N'-тетрауксусной кислоте (ЭДТА); N,N,N',N",N"-диэтилептриаминпентауксусной кислоте (DTPA); 1,4,7,10-тетраазациклододекан-N,N',N",N'"-тетрауксусной кислоте (DOTA); 1,4,7,10-тетраазациклододекан-N,N',N"-ацетилацетоуксусной кислоте (DO3A); l-окса-4,7,10-триазациклододекан-N,N',N"-ацетилацетоуксусной кислоте (OTTA); транс-(l,2)-циклогексанодиэтилентриамин пентауксусной кислоте (CDTPA).Preferred chelating fragments contain one or more carboxylic acids or carboxyl groups and include elements present in: ethylenediamine-N, N, N ', N'-tetraacetic acid (EDTA); N, N, N ', N ", N" -Diethylleptriaminepentaacetic acid (DTPA); 1,4,7,10-tetraazacyclododecane-N, N ', N ", N'" - tetraacetic acid (DOTA); 1,4,7,10-tetraazacyclododecane-N, N ', N "-acetylacetoacetic acid (DO3A); l-oxa-4,7,10-triazacyclododecane-N, N', N" -acetylacetoacetic acid (OTTA); trans- (l, 2) -cyclohexanodiethylenetriamine pentaacetic acid (CDTPA).

Наиболее предпочтительными хелатообразующими фрагментами являются DOTA, DTPA, HYNIC (6-гидразиноникотин, применяемый для хелатирования технеция) и десфероксамин (например, доступный в качестве мезилата десфероксамина под патентованным названием Десферал), применяемые для хелатообразования с галлием.The most preferred chelating fragments are DOTA, DTPA, HYNIC (6-hydrazinonicotine used to chelate technetium) and desferoxamine (for example, available as desferoxamine mesylate under the patented name Desferal), used for chelation with gallium.

Специалисту в данной области, понятно, что приведенные выше примеры являются хелатообразующими соединениями и, что хелатообразующие фрагменты, при сравнении с данными соединениями, в сущности, являются их производными в том смысле, что они включают связь с полимером.One skilled in the art will understand that the above examples are chelating compounds and that chelating fragments, when compared with these compounds, are essentially derivatives thereof in the sense that they include a bond with the polymer.

Связывание хелатообразующего фрагментаLinking chelating fragment

Несмотря на то, что не исключены другие последовательности получения, предпочтительно сначала получать амфифильный сополимер и затем к его гидрофильному блоку присоединять хелатообразующий фрагмент. Специалисту в данной области понятно, что строгое связывание между гидрофильным концевым мономером и хелатообразующим фрагментом определяется функциональными группами, доступными на конце мономера и на хелатообразующем соединении, которое служит для образования хелатообразующего фрагмента в полимере. Стандартным, наиболее часто применяемым видом связи является амидная связь.Despite the fact that other production sequences are not excluded, it is preferable to first obtain an amphiphilic copolymer and then attach a chelating fragment to its hydrophilic block. One skilled in the art will recognize that the strict binding between the hydrophilic end monomer and the chelating moiety is determined by the functional groups available at the end of the monomer and on the chelating moiety which serves to form the chelating moiety in the polymer. The standard, most commonly used type of bond is an amide bond.

Предпочтительный блок поли(бутадиен)-поли(этиленоксид) полимеров согласно изобретению можно получать как указано далее, как изображено на схеме 1 ниже. Сначала обеспечивают блок полимера, в данном случае, поли(этиленоксид)-блок-поли(бутадиен) (1). Первичный спирт полимера преобразовывают в соответствующий тозилат сополимера (2). Затем, тозилат подвергают реагированию с NH3 для получения амино-функционализованного поли(этиленоксида)-блок-поли(бутадиена) (3). Затем, аминогруппу по понкту 3 подвергают реакции с N-сукцинимидильным эфиром DOTA (4) для получения функционализированного с помощью DOTA поли(этиленоксида)-блок-поли(бутадиена) (5).A preferred block of poly (butadiene) poly (ethylene oxide) polymers according to the invention can be prepared as follows, as shown in Scheme 1 below. First, a polymer block is provided, in this case poly (ethylene oxide) -block poly (butadiene) (1). The primary alcohol of the polymer is converted to the corresponding tosylate of the copolymer (2). Then, the tosylate is reacted with NH 3 to obtain an amino functionalized poly (ethylene oxide) block poly (butadiene) (3). Then, the amino group of Ponte 3 is reacted with DOTA N-succinimidyl ether (4) to obtain DOTA-functionalized poly (ethylene oxide) -block-poly (butadiene) (5).

Схема 1Scheme 1

Figure 00000003
Figure 00000003

В настоящем документе соединения, участвующие в реакции, и растворители указаны ниже: (i) pTsCl, KOH, DCM; (ii) 7 N NH3, толуол/MeOH; (iii) Et3N, DMF.Herein, reaction compounds and solvents are listed below: (i) pTsCl, KOH, DCM; (ii) 7 N NH 3 , toluene / MeOH; (iii) Et 3 N, DMF.

В зависимости от интересующей области применения, функционализированный с помощью DOTA блок-сополимер (5) можно смешивать с нефункционализированными блок-сополимерами в соотношении между минимумом из одного хелатного полимера до максимума из 100% в системе (т.е. все присутствующие молекулы полимера являются хелатными полимерами). Разработанный способ синтеза можно применять для широкого спектра сополимеров с различной молекулярной массой и различными величинами fphil, позволяющими получать широкий спектр самоагрегированных структур. Кроме того, похожую стратегию синтеза можно применять для химической модификации блок-сополимеров с другими связанными с металлами лигандами, такими как DTPA, и лигандами-мишенями, такими как антитела, пептиды и т.д.Depending on the application of interest, the DOTA functionalized block copolymer (5) can be mixed with non-functionalized block copolymers in the ratio between a minimum of one chelate polymer to a maximum of 100% in the system (i.e. all polymer molecules present are chelate polymers). The developed synthesis method can be used for a wide range of copolymers with different molecular weights and various f phil values, which allows to obtain a wide range of self-aggregated structures. In addition, a similar synthesis strategy can be used to chemically modify block copolymers with other metal-related ligands, such as DTPA, and target ligands, such as antibodies, peptides, etc.

Координационные комплексы на основе Coordination complexes based

хелатообразующих фрагментовchelating fragments

Хелатообразующие соединения, представленные в амфифильном полимере согласно изобретению, можно использовать для создания координационных комплексов с металлами в соответствии со способами хелатообразования, известными в данной области.The chelating compounds represented in the amphiphilic polymer according to the invention can be used to create coordination complexes with metals in accordance with the chelation methods known in the art.

Так как амфифильные полимеры согласно изобретению, по существу, обеспечены координационными участками, существует обширная свобода выбора в отношении степени хелатирования, которая может колебаться от одного хелатирующего иона до максимально достижимого (с возможностью достигать намного более высокой степени хелатообразования, чем в случае стандартных полимеров, которые сами по себе не образуют хелатные соединения).Since the amphiphilic polymers according to the invention are essentially provided with coordination sites, there is extensive freedom of choice with respect to the degree of chelation, which can range from one chelating ion to the maximum achievable (with the possibility of achieving a much higher degree of chelation than with standard polymers, which per se do not form chelating compounds).

На примере сополимера на основании DOTA, как описано выше, в одном из способов, данный полимер способен к самоагрегации в полимерсомы, с последующим образованием комплекса с Gd(III). При втором способе, реакцию с Gd(III) и сополимером на основании DOTA проводят на первом этапе и, впоследствии, функционализированные с помощью Gd(III)DOTA сополимеры самоагрегируют в полимерсомы. В первом способе Gd(III) присутствует только на наружной поверхности полимерсомы, т.е. комплексы с Gd(III) направлены наружу в толщу воды, тогда как во втором способе комплексы с Gd(III) направлены наружу по обе стороны оболочки полимерсомы.Using an example of a copolymer based on DOTA, as described above, in one of the methods, this polymer is capable of self-aggregation into polymersomes, with subsequent formation of a complex with Gd (III). In the second method, the reaction with Gd (III) and a DOTA-based copolymer is carried out in a first step and, subsequently, the Gd (III) DOTA-functionalized copolymers self-aggregate into polymersomes. In the first method, Gd (III) is present only on the outer surface of the polymersome, i.e. complexes with Gd (III) are directed outward into the water column, while in the second method, complexes with Gd (III) are directed outward on both sides of the polymersome membrane.

Контрастное вещество для TContrast for T 1one /T/ T 22 МРТ MRI

Полимеры согласно изобретению можно использовать в качестве контрастных веществ для МРТ. Как правило, это относится к взвешенным контрастным веществам для T1 и/или T2.The polymers according to the invention can be used as contrast agents for MRI. As a rule, this applies to suspended contrast agents for T 1 and / or T 2 .

При магнитно-резонансном исследовании организма млекопитающего, такого как человек, изображение органа или ткани in vivo получают, помещая, по меньшей мере, часть тела, подлежащее визуализации, в сильное внешнее магнитное поле, возбуждаемое энергией радиоизлучения, и наблюдают за влиянием возбуждения на магнитные свойства фотонов, содержащихся в органе или ткани и окружающих их. Это особенно целесообразно при визуализации кровотока организма (т.е. кровяного русла). Можно измерять ряд магнитных параметров. Время протонной релаксации, T1 и T2, являются параметрами первостепенного значения. T1, называемый также спин-решеточный, или период продольной релаксации, и T2, называемый также спин-спиновый, или период поперечной релаксации, являются функциями химического и физического водного окружения внутренней среды органа или ткани, и их измеряют с использованием радиоимпульсных способов. Данную информацию анализируют как функцию пространственного расположения с помощью компьютера, который преобразует информацию для получения изображения.In a magnetic resonance imaging study of a mammalian organism, such as a human, an in vivo image of an organ or tissue is obtained by placing at least a part of the body to be imaged in a strong external magnetic field excited by the energy of the radio emission, and observe the effect of the excitation on the magnetic properties photons contained in the organ or tissue and surrounding them. This is especially useful when visualizing the blood flow of an organism (i.e., the bloodstream). A number of magnetic parameters can be measured. The proton relaxation time, T 1 and T 2 , are paramount. T 1 , also called spin-lattice, or the period of longitudinal relaxation, and T 2 , also called spin-spin, or the period of transverse relaxation, are functions of the chemical and physical aqueous environment of the internal environment of an organ or tissue, and they are measured using radio pulse methods. This information is analyzed as a function of spatial location using a computer that converts information to obtain an image.

Часто, получаемые изображения испытывают недостаток в надлежащем контрастировании, например, между нормальной и поврежденной тканью, что приводит к снижению эффективности диагностирования. Для преодоления данного недостатка применяют контрастные вещества. Магнитно-резонансные контрастные вещества являются магнитноактивными соединениями, которые оказывают влияние на параметры магнитного резонанса близких к ним ядер молекул. Теоретически, контрастное вещество, если преимущественно рассматривать конкретную часть органа или конкретный тип ткани, например пораженную ткань, может обеспечить изменение или усиление контрастирования получившегося в результате изображения данной ткани.Often, the resulting images lack adequate contrast, for example, between normal and damaged tissue, which leads to a decrease in the efficiency of diagnosis. To overcome this drawback, contrast agents are used. Magnetic resonance contrast agents are magnetically active compounds that affect the magnetic resonance parameters of the nuclei of molecules that are close to them. Theoretically, a contrast agent, if it is preferable to consider a specific part of an organ or a specific type of tissue, for example, affected tissue, can provide a change or enhance the contrast of the resulting image of the given tissue.

Поскольку на магнитно-резонансное изображение сильно влияют изменения параметров T1 и T2, желательно обладать контрастным веществом, влияющим на любой из двух или оба параметра. Исследования сосредоточены преимущественно в отношении двух классов магнитноактивных материалов, т.е. парамагнитных материалов, которые снижают T1 и T2, и суперпарамагнитных материалов, которые, главным образом, снижают T2. В низкой концентрации парамагнитные материалы больше влияют на T1 чем на T2.Since the magnetic resonance image is strongly influenced by changes in the parameters T 1 and T 2 , it is desirable to have a contrast medium that affects either of two or both parameters. Studies are concentrated mainly in relation to two classes of magnetically active materials, i.e. paramagnetic materials that lower T 1 and T 2 ; and superparamagnetic materials that mainly lower T 2 . At low concentrations, paramagnetic materials have a greater effect on T 1 than on T2.

Парамагнетизм возникает в материалах, содержащих электроны с неспаренными спинами. Парамагнитные материалы характеризуются слабой магнитной восприимчивостью (ответом на внешнее магнитное поле). Парамагнитные материалы становятся слабомагнитными в присутствие магнитного поля и быстро теряют данный вид активности при удалении внешнего поля, т.е. размагничиваются. В течение длительного времени устанавливали, что добавление парамагнитных материалов к воде служит причиной снижения параметров T1 ядер водорода.Paramagnetism occurs in materials containing electrons with unpaired spins. Paramagnetic materials are characterized by weak magnetic susceptibility (response to an external magnetic field). Paramagnetic materials become weakly magnetic in the presence of a magnetic field and quickly lose this type of activity when the external field is removed, i.e. demagnetized. For a long time it was found that the addition of paramagnetic materials to water causes a decrease in the T 1 parameters of hydrogen nuclei.

В качестве контрастных веществ для МРТ предпочтительны парамагнитные материалы, содержащие, например, парамагнитные лантаноиды, особенно материалы, содержащие Gd+3, в первую очередь благодаря их влиянию на T1.As contrast agents for MRI, paramagnetic materials containing, for example, paramagnetic lanthanides, especially materials containing Gd +3 , are preferred, primarily due to their effect on T 1 .

Благодаря присутствию хелатообразующего фрагмента в амфифильных полимерах согласно изобретению, парамагнитный материал можно просто включать в полимер, позволяя ему сформировать координационный комплекс с хелатообразующим фрагментом.Due to the presence of a chelating moiety in the amphiphilic polymers of the invention, the paramagnetic material can simply be incorporated into the polymer, allowing it to form a coordination complex with the chelating moiety.

В случае контрастных веществ для T1/T2, предпочтительно, если они основаны на самоагрегированных структурах с парамагнитным материалом, присутствующим на наружной поверхности. В данном случае, мицеллы являются, таким образом, подходящими. Однако предпочтительно, чтобы наноноситель согласно изобретению находился в форме полимерсомы.In the case of contrast agents for T 1 / T 2 , it is preferable if they are based on self-aggregating structures with paramagnetic material present on the outer surface. In this case, micelles are thus suitable. However, it is preferable that the nanocarrier according to the invention be in the form of a polymersome.

Контрастные вещества для ОФЭКТ и ПЭТSPECT and PET contrast agents

Аналогично, как и в случае образования координационных комплексов с парамагнетиками, полимеры согласно изобретению также можно использовать для включения радионуклидов.Similarly, as in the case of the formation of coordination complexes with paramagnets, the polymers according to the invention can also be used to include radionuclides.

При однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ) получают изображения, отражающее распределение спускаемого нуклидами гамма-излучения. Данный способ получения изображения обладает очень высокой чувствительностью и отсутствием фонового сигнала, позволяет получать количественные данные о биораспределении радионуклида. ОФЭКТ обычно применяют в условиях стационара для визуализации и количественной оценки областей опухоли и, затем, для оценки биораспределения потенциально новых лекарственных средств или контрастных веществ. К недавним разработкам относят синтез стабилизируемых липидами эмульсий для ОФЭКТ с использованием 111In в качестве радионуклида. Включение функционализированных с помощью DTPA или DOTA сополимеров в полимерсомы, полимерные мицеллы и стабилизируемые сополимером эмульсии позволяет осуществлять эффективное радиоактивное мечение самоагрегированных частиц с помощью радиоактивных изотопов (таких, как 177Lu или 111In) для применения в области радионуклидной визуализации.With single-photon emission computed tomography (SPECT), images are obtained that reflect the distribution of gamma radiation released by nuclides. This method of image acquisition has a very high sensitivity and the absence of a background signal, allows to obtain quantitative data on the biodistribution of the radionuclide. SPECT is usually used in a hospital setting to visualize and quantify areas of the tumor and then to assess the biodistribution of potentially new drugs or contrast agents. Recent developments include the synthesis of lipid-stabilized SPECT emulsions using 111 In as a radionuclide. The incorporation of DTPA or DOTA functionalized copolymers into polymersomes, polymer micelles, and copolymer-stabilized emulsions allows for the efficient radioactive labeling of self-aggregated particles using radioactive isotopes (such as 177 Lu or 111 In) for use in the field of radionuclide imaging.

Настоящее изобретение включает способ получения и радиоактивного мечения стабилизированной полимером эмульсии с использованием амфифильного полимера, как ранее описано в настоящем документе, например с функционализированным с помощью DOTA поли(этиленоксид)-блок-поли(бутадиеном) в качестве эмульгатора.The present invention includes a method for producing and radioactively labeling a polymer-stabilized emulsion using an amphiphilic polymer, as previously described herein, for example, using DOTA-functionalized poly (ethylene oxide) -block-poly (butadiene) as an emulsifier.

В качестве доказательства концепции, осуществляли стабилизуцию эмульсий с помощью сополимера, полученного авторами настоящего изобретения, нагруженного DOTA, и данные структуры метили радиоактивным изотопом с помощью 111In. Биораспределение соединений изучали на мышах. На фиг. 7 томограмма ОФЭКТ/КТ отображает присутствие 111In в сердце, печени и почках. Присутствие 111In в крови через 4 часа после введения является признаком длительного времени циркуляции в крови эмульсий, меченых радиоактивным изотопом. Кроме того, накопление в печени отражает выведение наночастиц гепатобилиарным путем, что позднее было подтверждено отсутствием 111Индия в мочевом пузыре. Результаты показывают, что эмульсии, меченые радиоактивным изотопом с использованием полученного авторами настоящего изобретения сополимера DOTA, можно применять в качестве контрастного вещества для ОФЭКТ.As evidence of the concept, emulsions were stabilized using a copolymer prepared by the present inventors loaded with DOTA, and these structures were labeled with a radioactive isotope using 111 In. Biodistribution of compounds was studied in mice. In FIG. Figure 7 SPECT / CT scan shows 111 In presence in the heart, liver, and kidneys. The presence of 111 In in the blood 4 hours after administration is a sign of a long circulation time in the blood of emulsions labeled with a radioactive isotope. In addition, accumulation in the liver reflects the excretion of nanoparticles by the hepatobiliary route, which was later confirmed by the absence of 111 India in the bladder. The results show that emulsions labeled with a radioactive isotope using the DOTA copolymer prepared by the present inventors can be used as a contrast agent for SPECT.

Аналогично, настоящее изобретение находит применение при ПЭТ, обеспечивая хелатообразование с радионуклидами, как правило, используемых при ПЭТ, такими как Рубидий-82, Галлий-68, Медь-64 и Цирконий-89.Similarly, the present invention finds application in PET, providing chelation with radionuclides, typically used in PET, such as Rubidium-82, Gallium-68, Copper-64 and Zirconium-89.

Контрастные вещества для CEST МРТContrast media for CEST MRI

Полимеры согласно изобретению, самоагрегированные в полимерсомы, являются подходящей основой для получения контрастного вещества для CEST МРТ. Способ CEST служит для осуществления контрастирования изображения с помощью переноса насыщения в зависимости от химического обмена (CEST) от отдельных, предварительно-насыщенных магнитным путем протонов к молекулам толщи воды, определяемого с помощью МРТ.The polymers according to the invention, self-aggregated in polymersomes, are a suitable basis for obtaining a contrast agent for CEST MRI. The CEST method is used to contrast the image using saturation transfer depending on chemical exchange (CEST) from individual pre-magnetically saturated protons to molecules of the water column determined by MRI.

CEST в сочетании с парамагнитными реагентами химического сдвига (ParaCEST) является способом, при котором намагничивание пула протонов, химический сдвиг которых вызван парамагнетиками, контрастного вещества для CEST является селективно насыщенным с помощью применения высокочастотного излучения (RF). Перенос этого насыщения к молекулам толщи воды посредством протонного обмена приводит к снижению количества возбужденных протонов воды в окружении контрастного вещества CEST. Таким образом, наблюдают снижение интенсивности сигнала молекул толщи воды, которое можно использовать для создания (нейтрализации) усиления контраста на изображениях МРТ.CEST in combination with paramagnetic chemical shift reagents (ParaCEST) is a method in which the magnetization of a pool of protons, the chemical shift of which is caused by paramagnets, of the contrast agent for CEST is selectively saturated using high-frequency radiation (RF). The transfer of this saturation to the molecules of the water column through proton exchange leads to a decrease in the number of excited water protons surrounded by the CEST contrast medium. Thus, a decrease in the signal intensity of molecules of the water column is observed, which can be used to create (neutralize) the enhancement of contrast in MRI images.

Подход для получения высокой эффективности при CEST основан на использовании большого количества молекул воды из раствора, содержащего парамагнитные реагенты для сдвига, например, Na[Tm(dotma)(H2O)]), где "H4dotma" является a(lpha), a',a,"a'"-тетраметил-1,4,7,19-тетрауксусной кислотой, а dotma представляет собой соответствующую четырехкратно депротонированную тетра анионную форму лиганда для обеспечения пула протонов, которые подвергнуты химическому сдвигу и, таким образом, могут быть избирательно насыщены с помощью импульса RF. Если данную систему инкапсулировать в носитель, в данном случае, в полимерсомы, магнитное насыщение может быть перенесено к молекулам толщи воды снаружи от носителя, которые не подвергнуты химическому сдвигу. Количество переноса намагниченности и, таким образом, степень усиления контраста, определяют с помощью коэффициента диффузии воды через оболочку носителя (т.е. коэффициента обмена воды), а также с помощью количества воды внутри носителя.The approach to obtaining high efficiency in CEST is based on the use of a large number of water molecules from a solution containing paramagnetic reagents for shear, for example, Na [Tm (dotma) (H 2 O)]), where "H 4 dotma" is a (lpha) , a ', a, "a'" is tetramethyl-1,4,7,19-tetraacetic acid, and dotma is the corresponding fourfold deprotonated tetra anionic form of the ligand to provide a pool of protons that are chemically sheared and thus can be selectively saturated with an RF pulse. If this system is encapsulated in a carrier, in this case, in polymersomes, magnetic saturation can be transferred to molecules in the water column outside the carrier that are not subjected to chemical shift. The amount of transfer of magnetization and, thus, the degree of enhancement of contrast, is determined using the coefficient of diffusion of water through the shell of the carrier (i.e. the coefficient of exchange of water), as well as using the amount of water inside the carrier.

Оптимальный коэффициент обмена воды строго коррелирует с разницей в химическом сдвиге между пулом протонов внутри носителя и толщей воды снаружи от носителя. В парамагнитный сдвиг, индуцированный на молекулах воды внутри полимерсом, вносят вклад два основных процесса: химический сдвиг, вызванный в результате прямого взаимодействия диполей между молекулами воды и реагентом для сдвига (δdip), и химический сдвиг, вызванный объемным эффектом магнитной восприимчивости (δbms). Общий парамагнитный сдвиг представляет собой сумму указанных выше процессов:The optimal water exchange coefficient is strictly correlated with the difference in chemical shift between the proton pool inside the carrier and the water column outside the carrier. Two main processes contribute to the paramagnetic shift induced on water molecules inside the polymers: the chemical shift caused by the direct interaction of dipoles between water molecules and the shift reagent (δ dip ), and the chemical shift caused by the volumetric effect of magnetic susceptibility (δ bms ) The total paramagnetic shift is the sum of the above processes:

Figure 00000004
Figure 00000004

δbms для сферических частиц равна нулю, но для анизотропных частиц она может быть значимой. Асферичные частицы испытывают усиление магнитного поля, которое побуждает их выстроиться в линию, совпадающую с силовыми линиями магнитного поля. В случае липосом было показано, что суммарный парамагнитный сдвиг можно в дальнейшем увеличить, если создать парамагнитные молекулы, связанные с фосфолипидной мембраной.δ bms for spherical particles is zero, but for anisotropic particles it can be significant. Aspherical particles experience an increase in the magnetic field, which causes them to line up in line with the lines of force of the magnetic field. In the case of liposomes, it was shown that the total paramagnetic shift can be further increased if paramagnetic molecules associated with the phospholipid membrane are created.

Ссылкой на применение асферичных липосом для CEST является Terreno, E. et al. Angew. Chem. Int. Ed. 46, 966-968 (2007).A reference to the use of aspherical liposomes for CEST is Terreno, E. et al. Angew. Chem. Int. Ed. 46, 966-968 (2007).

Вследствие присутствия в амфифильном полимере согласно изобретению хелатообразующего фрагмента, парамагнитный материал можно легко включить в полимер, позволяя ему образовать координационный комплекс с хелатообразующим фрагментом. Это облегчает включение в полимер подходящего парамагнитного материала (предпочтительно лантаноида, а наиболее предпочтительно Tm или Dy) в любом соотношении.Due to the presence of a chelating moiety in the amphiphilic polymer of the invention, the paramagnetic material can be easily incorporated into the polymer, allowing it to form a coordination complex with the chelating moiety. This facilitates incorporation into the polymer of a suitable paramagnetic material (preferably lanthanide, and most preferably Tm or Dy) in any ratio.

Аналогично описанному выше способу получения контрастных веществ для МРТ (T1/T2) лантаноиды можно обеспечить на наружной поверхности или также на внутренней поверхности полимерсомы. Следует отметить, что в отношении CEST, изобретение является удачным в отношении свободы выбора дизайна. Полимерсомы можно использовать в качестве более или менее стандартного контрастного вещества для CEST, обеспечивая пул протонов внутри полости подходящим парамагнетиком, таким как лантаноид в жидком виде или в виде суспензии. Внешнюю хелатирующую поверхность полимерсомы можно использовать для создания координационного комплекса с дополнительным парамагнитным металлом, посредством чего можно усилить разницу химического сдвига для переноса насыщения протонов в среде полимерсом (таким образом, усиливается указанный выше эффект магнитной восприимчивости). Дополнительно, парамагнитные материалы внутри полости можно обеспечивать в форме координационного комплекса с хелатообразующими фрагментами в полимере согласно изобретению.Similar to the above-described method for producing contrast agents for MRI (T 1 / T 2 ), lanthanides can be provided on the outer surface or also on the inner surface of the polymersome. It should be noted that with respect to CEST, the invention is successful in terms of design freedom. Polymersomes can be used as a more or less standard contrast agent for CEST, providing a pool of protons inside the cavity with a suitable paramagnet, such as lanthanide in liquid form or in suspension. The external chelating surface of the polymersome can be used to create a coordination complex with an additional paramagnetic metal, whereby the difference in the chemical shift for transferring the saturation of protons in the medium by the polymers can be increased (thus, the above effect of magnetic susceptibility is enhanced). Additionally, paramagnetic materials within the cavity can be provided in the form of a coordination complex with chelating fragments in the polymer according to the invention.

Кроме того, в любых указанных выше вариантах осуществления, полимерсомам можно придавать асферичную форму для усиления эффекта CEST. Полимерсомы, как правило, являются сферичными. Придание полимерсомам асферичной формы осуществляют, подвергая их процессу диализа против гипертонического буферного раствора, то есть буферного раствора с более высокой осмоляльностью по сравнению с раствором внутри полимерсом. Диализ является причиной чистой диффузии воды из внутреннего пространства полимерсом в основной объем раствора. Это снижает общий объем внутреннего пространства полимерсом. Так как поверхность полимерсом остается неизменной, снижение объема заставляет полимерсомы деформироваться, принимать асферичную форму, такую как форма диска, сигары или любую другую асферичную форму.In addition, in any of the above embodiments, the polymersomes can be aspherical to enhance the CEST effect. Polymersomes are usually spherical. Giving the polymersomes an aspherical shape is carried out by subjecting them to a dialysis process against a hypertonic buffer solution, that is, a buffer solution with a higher osmolality compared to the solution inside the polymers. Dialysis is the cause of the pure diffusion of water from the interior by polymers into the bulk of the solution. This reduces the total amount of internal space by polymers. Since the surface of the polymers remains unchanged, a decrease in volume causes the polymersomes to deform, to take an aspherical shape, such as the shape of a disk, cigar, or any other aspherical shape.

Следует отметить, что, в случае асферичных полимерсом, эффекта CEST также в полной мере можно достичь на основе эффекта несферичной формы, т.е. без реагента с парамагнитным сдвигом, главным образом, взаимодействующего с анализируемым с помощью МР материалом, присутствующим в полости, или с выбранным для анализа с помощью МР материалом, испытывающим недостаток во взаимодействии с реагентом с парамагнитным сдвигом, присутствующим в полости. В настоящем изобретении это обеспечивает дополнительную гибкость дизайна: как указано выше, можно выбрать полость, чтобы она не была заполнена металлом. В данном случае полимерсомы, предоставленные в асферичной форме, можно использовать в качестве контрастных веществ для CEST, тем не менее, для введения дополнительного контраста, например, на основании T1 и/или T2, можно использовать хелатообразование с участием металлов на внешней поверхности.It should be noted that, in the case of aspherical polymers, the CEST effect can also be fully achieved based on the effect of the non-spherical shape, i.e. without a reagent with a paramagnetic shift, mainly interacting with the material analyzed by MR present in the cavity, or with material selected for analysis by MR, which lacks interaction with a reagent with a paramagnetic shift present in the cavity. In the present invention, this provides additional design flexibility: as indicated above, a cavity can be selected so that it is not filled with metal. In this case, polymersomes provided in aspherical form can be used as contrast agents for CEST, however, to introduce additional contrast, for example, based on T 1 and / or T 2 , chelation with the participation of metals on the outer surface can be used.

Эффект CEST можно в дальнейшем настраивать с помощью природных свойств блоков сополимера и/или плотностью полимерного слоя, так как данные параметры влияют на коэффициент обмена воды через мембрану; например, амфифильную природу полимера можно использовать для влияния на коэффициент обмена протонов через полимерсомы. Это, как правило, можно осуществлять посредством изменения соотношения длин более гидрофильных и более гидрофобных блоков.The CEST effect can be further adjusted using the natural properties of the copolymer blocks and / or the density of the polymer layer, since these parameters affect the coefficient of water exchange through the membrane; for example, the amphiphilic nature of the polymer can be used to influence the coefficient of proton exchange through polymersomes. This, as a rule, can be done by changing the ratio of the lengths of more hydrophilic and more hydrophobic blocks.

В отношении обмена воды, понятно, что эффекта CEST также можно достигать в случае других анализируемых с помощью МР материалов, таких как маленькие органические молекулы, а также молекул, способных к обмену через мембранный бислой полимерсомы.With regard to water exchange, it is understood that the CEST effect can also be achieved in the case of other materials analyzed by MR, such as small organic molecules, as well as molecules capable of exchange through a membrane bilayer polymersome.

Доставка лекарственных средствDrug delivery

Различные заболевания, которые, главным образом, локализуются в конкретной ткани, лечат системным введением лекарственных средств. Хорошо известным примером стандартной противоопухолевой терапии является системная химиотерапия, сопровождаемая значительными побочными эффектами для больного из-за нежелательного биораспределения и токсичности. Терапевтическое окно для данных лекарственных средств, с одной стороны, обычно определяют минимальной необходимой терапевтической концентрацией в пораженной ткани, и, с другой стороны, видами токсического эффекта на органы, не являющиеся мишенями, например, печень, селезенку. Локальное воздействие, например, посредством локального высвобождения цитостатиков из наноносителей, обещает более эффективное лечение и более широкое терапевтическое окно по сравнению со стандартным лечением. Локальная доставка лекарственного средства также важна в случае, если другие виды терапевтического воздействия, такие как хирургические, слишком опасны, как часто бывает в случае злокачественных опухолей печени. Локальная доставка лекарственного средства также может быть предпочтительным способом лечения для многих показаний при сердечно-сосудистых заболеваниях (ССЗ), таких как атеросклероз коронарных артерий.Various diseases, which are mainly localized in a particular tissue, are treated by systemic administration of drugs. A well-known example of standard antitumor therapy is systemic chemotherapy, accompanied by significant side effects for the patient due to undesirable biodistribution and toxicity. The therapeutic window for these drugs, on the one hand, is usually determined by the minimum necessary therapeutic concentration in the affected tissue, and, on the other hand, by the types of toxic effect on organs that are not targets, for example, the liver, spleen. Local exposure, for example, through the local release of cytostatics from nanocarriers, promises a more effective treatment and a wider therapeutic window compared to standard treatment. Local drug delivery is also important if other types of therapeutic effects, such as surgical ones, are too dangerous, as is often the case with malignant liver tumors. Local drug delivery may also be the preferred treatment for many indications for cardiovascular disease (CVD), such as coronary arteriosclerosis.

Магнитно-резонансная томография является важным диагностическим способом, общеупотребительным в условиях стационара для диагностики заболеваний. МРТ позволяет осуществлять неинвазивную визуализацию мягких тканей с прекрасной пространственной разрешающей способностью.Magnetic resonance imaging is an important diagnostic method, commonly used in a hospital for the diagnosis of diseases. MRI allows for non-invasive imaging of soft tissues with excellent spatial resolution.

В качестве полезного расширения диагностического применения, также предложено использовать МРТ для наблюдения за доставкой биологически активных средств, таких как терапевтические или диагностические соединения. Т.е. МРТ можно использовать не только для планирования лечения, но также для контроля за локальной доставкой лекарственного средства с визуальным управлением. Ссылкой на это является Ponce et al., J Natl Cancer Inst 2007;99: 53-63. В данном документе, лекарственное средство, доксорубицин, заключено в чувствительную к температуре липосому, которая находится в твердом состоянии при нормальной температуре тела, и тает при увеличении температуры на несколько градусов (41-42°C). Таким образом, высвобождению лекарственного средства можно содействовать с помощью применения тепла, в результате чего будет происходить открытие липосомы, вследствие чего высвобождение лекарственного средства больше не определяется диффузией (если предусмотрено) через оболочку липосомы. Для наблюдения за высвобождением лекарственного средства с помощью МРТ, к препаратам, используемым в качестве контрастного вещества, добавляют соли марганца.As a useful extension of diagnostic applications, it is also proposed to use MRI to monitor the delivery of biologically active agents, such as therapeutic or diagnostic compounds. Those. MRI can be used not only for treatment planning, but also for monitoring local drug delivery with visual control. A reference to this is Ponce et al., J Natl Cancer Inst 2007; 99: 53-63. In this document, the drug, doxorubicin, is enclosed in a temperature-sensitive liposome, which is in the solid state at normal body temperature, and melts when the temperature increases by several degrees (41-42 ° C). Thus, the release of the drug can be facilitated by the application of heat, which will result in the opening of the liposome, whereby the release of the drug is no longer determined by diffusion (if provided) through the liposome membrane. To monitor the release of the drug using MRI, manganese salts are added to the drugs used as the contrast medium.

Полимерсомы согласно изобретению можно использовать в качестве носителя для лекарственного средства. За введением и доставкой лекарственного средства, введенного в организм с помощью такого носителя, можно осуществлять наблюдение с помощью T1/T2 и/или CEST МРТ, в зависимости от (как понятно и описано выше, исходя из настоящего изобретения) типа и расположения парамагнитного металла, образовавшего комплекс с амфифильным хелатным полимером.The polymersomes according to the invention can be used as a carrier for a drug. The administration and delivery of a drug introduced into the body using such a carrier can be monitored using T 1 / T 2 and / or CEST MRI, depending on (as understood and described above, based on the present invention) the type and location of paramagnetic metal complexed with amphiphilic chelate polymer.

Носитель для лекарственного средства подлежит введению в организм человека, подвергнутого МРТ. Посредством, например, инъекции в кровоток, или другими способами введения носителя в жидкую среду организма.The drug carrier is to be introduced into the body of a person undergoing MRI. By, for example, injection into the bloodstream, or other methods of introducing a carrier into a body fluid.

Лекарственное средство представляет собой химическое соединение, применяемое для обработки, лечения, профилактики или диагностики заболевания или расстройства, или применяемое иным способом для улучшения физического или душевного самочувствия. Управляемая доставка, предусматриваемая в настоящем изобретении, в основном, эффективна в отношении терапевтических средств (т.е. в строгом смысле, лекарственных средств, предназначенных для лечения или профилактики заболеваний или расстройств), но также в отношении соединений, вводимых для диагностических целей. Хотя, другие биологически активные средства, т.е. средства, не являющиеся терапевтическими или диагностическими, такие как продукты питания, не подвергаются, как правило, управляемой и/или контролируемой доставке, но при желании это можно осуществлять, применяя настоящее изобретение.A medicinal product is a chemical compound used to treat, treat, prevent or diagnose a disease or disorder, or otherwise used to improve physical or mental well-being. The controlled delivery contemplated by the present invention is generally effective with respect to therapeutic agents (i.e., in the strict sense, drugs intended for the treatment or prophylaxis of diseases or disorders), but also with respect to compounds administered for diagnostic purposes. Although, other biologically active agents, i.e. non-therapeutic or diagnostic agents, such as food products, are not usually delivered in a controlled and / or controlled manner, but if desired, this can be done using the present invention.

Наиболее оптимального способа применения согласно изобретению достигают в случае направленного терапевтического воздействия, т.е. в случае лекарственных средств, предназначенных для адресной доставки, поскольку подобная доставка по характеру обладает наибольшей выгодой от осуществления наблюдения, доступного посредством изобретения. Это относится, например, к соединениям с локальной доставкой при лечении опухолей, к соединениям для лечения или профилактики сердечно-сосудистых заболеваний, таких как атеросклероз коронарных артерий, или к антитромботическим соединениям (например, для локального растворения кровяных сгустков) или соединениям, которым необходимо пересечь гематоэнцефалический барьер, таким как нейромодуляторы, которые можно применять при лечении таких неврологических заболеваний, как эпилепсия, болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона или инсульт. Преимущества от управления и наблюдения за доставкой адресных лекарственных средств также являются подходящими для адресных соединений в целях диагностики. Как и с адресной терапией, здесь также опухоли являются областью, где чрезвычайно важное значение имеет сайт-специфическая доставка.The most optimal method of use according to the invention is achieved in the case of a targeted therapeutic effect, i.e. in the case of drugs intended for targeted delivery, since such delivery by nature has the greatest benefit from monitoring available through the invention. This applies, for example, to compounds with local delivery in the treatment of tumors, to compounds for the treatment or prophylaxis of cardiovascular diseases such as coronary arteriosclerosis, or to antithrombotic compounds (for example, to locally dissolve blood clots) or compounds that need to be crossed blood-brain barrier, such as neuromodulators, which can be used in the treatment of neurological diseases such as epilepsy, Alzheimer's disease, Parkinson's disease or stroke. The benefits of managing and monitoring the delivery of targeted drugs are also suitable for targeted connections for diagnostic purposes. As with targeted therapy, here, too, tumors are an area where site-specific delivery is extremely important.

Биологически активные средства, пригодные для применения в настоящем изобретении включают биологически активные средства, включающие терапевтические лекарственные средства, эндогенные молекулы и фармакологически активные средства, включая антитела; молекулы, предназначенные для питания; соединения для осуществления диагностики; и дополнительные контрастные вещества для визуализации. Как применяют в настоящем документе, активное средство включает фармакологически приемлемые соли активных средств.Biologically active agents suitable for use in the present invention include biologically active agents, including therapeutic drugs, endogenous molecules and pharmacologically active agents, including antibodies; molecules intended for nutrition; compounds for diagnostic purposes; and additional contrast agents for visualization. As used herein, the active agent includes pharmacologically acceptable salts of the active agents.

Носители для лекарственных средств по настоящему изобретению, основанные на полимерсомах, могут содержать и гидрофильное и гидрофобное биологически активные средства. Гидрофильное биологически активное средство может быть включено в водный компартмент носителя или может быть связано с более гидрофильной частью оболочки частицы, или его распределение может предусматривать сочетание данных возможностей, тогда как гидрофобные биологически активные средства могут быть включены в гидрофобные домены носителя, например, в оболочку полимерсомы. Нуклеиновые кислоты, углеводы и, в основном, белки и пептиды являются водорастворимыми или гидрофильными. Например, также можно рассматривать биологически активные средства, являющиеся низкомолекулярными соединениями, липиды, липополисахариды, полинуклеотиды и антисмысловые нуклеотиды (соединения для генной терапии). Биологически активные средства, которые могут быть включены, таким образом, включают лекарственные средства, не являющиеся пептидами и белками. В рамках настоящего изобретения можно включать лекарственные средства полимерной природы, но также включать лекарственные средства с достаточно маленькой молекулярной массой из менее чем 1500 г/моль или даже менее чем 500 г/моль.The drug carriers of the present invention based on polymersomes may contain both hydrophilic and hydrophobic biologically active agents. A hydrophilic biologically active agent may be included in the aqueous compartment of the carrier or may be associated with a more hydrophilic part of the particle shell, or its distribution may include a combination of these possibilities, while hydrophobic biologically active agents may be included in the hydrophobic domains of the carrier, for example, in the polymer shell . Nucleic acids, carbohydrates, and mainly proteins and peptides are water soluble or hydrophilic. For example, biologically active agents that are low molecular weight compounds, lipids, lipopolysaccharides, polynucleotides and antisense nucleotides (compounds for gene therapy) can also be considered. Biologically active agents that may be included, thus, include drugs that are not peptides and proteins. Within the framework of the present invention, it is possible to include drugs of polymer nature, but also to include drugs with a sufficiently small molecular weight of less than 1500 g / mol or even less than 500 g / mol.

Таким образом, соединения, рассматриваемые для применения в качестве биологически активных средств, в контексте настоящего изобретения включают любые соединения с терапевтическими или профилактическими свойствами. Это может быть соединение, влияющее или участвующее в тканевом росте, клеточном росте, клеточной дифференцировке, соединение, способное вызывать биологическое действие, такое как иммунный ответ, или соединение, которое может играть любую другую роль в одном или нескольких биологических процессах. Неограничивающий список примеров включает противомикробные средства (включая антибактериальные, противовирусные соединения и противогрибковые соединения), противовирусные средства, противоопухолевые средства, ингибиторы тромбина, антитромботические средства, тромболитические средства, фибринoлитические средства, ингибиторы ангиоспазма, блокаторы кальциевых каналов, сосудорасширяющие средства, гипотензивные средства, противомикробные средства, антибиотики, ингибиторы поверхностных гликопротеиновых рецепторов, антиагрегантные средства, антимитотические средства, ингибиторы микротрубочек, антисекреторные средства, ингибиторы актина, ингибиторы ремоделирования, антиметаболические средства, антипролиферативные средства (включая ингибиторы ангиогенеза), противоопухолевые химиотерапевтические средства, противовоспалительные стероидные или нестероидные противовоспалительные средства, иммуносупрессирующие средства, антагонисты гормона роста, факторы роста, агонисты допамина, средства для лучевой терапии, компоненты внеклеточного матрикса, ингибиторы АПФ, ловушки для свободных радикалов, хелатирующие соединения, антиоксиданты, ингибиторы полимеразы и средства для фототерапии.Thus, compounds contemplated for use as biologically active agents in the context of the present invention include any compounds with therapeutic or prophylactic properties. It can be a compound that affects or participates in tissue growth, cell growth, cell differentiation, a compound that can cause a biological effect, such as an immune response, or a compound that can play any other role in one or more biological processes. A non-limiting list of examples includes antimicrobial agents (including antibacterial, antiviral and antifungal agents), antiviral agents, antitumor agents, thrombin inhibitors, antithrombotic agents, thrombolytic agents, fibrinolytic agents, angiospasm inhibitors, calcium channel blockers, anti-vasodilators , antibiotics, surface glycoprotein receptor inhibitors, antiplatelet agents agents, antimitotic agents, microtubule inhibitors, antisecretory agents, actin inhibitors, remodeling inhibitors, antimetabolic agents, including angiogenesis inhibitors, anticancer chemotherapeutic agents, anti-inflammatory steroid or non-steroidal anti-inflammatory drugs, growth hormone anti-inflammatory drugs, anti-inflammatory drugs dopamine, radiotherapy agents, extracellular matrix components, ACE inhibitors, free radical traps, chelating compounds, antioxidants, polymerase inhibitors and phototherapy agents.

Можно упомянуть достаточно маленькие пептиды по числу аминокислот (например ди-, три-, тетрапептиды). Пептид с достаточно маленьким числом амидных связей также можно назвать олигопептидом (до 50 аминокислот), тогда как пептид с достаточно большим количеством (более чем 50 аминокислот) можно назвать полипептидом или белком. В дополнение к существованию полимера с аминокислотными остатками, некоторые белки, помимо этого, можно охарактеризовать так называемой четвертичной структурой, сочетанием из нескольких полипептидов, которые необязательно химически связаны амидными связями, но связаны с помощью сил взаимодействия, как правило, известных специалистам в данной области, таких как электростатические силы и вандерваальсовы силы. Термин пептиды, белки или их смеси, как применяют в настоящем документе, включает все указанные выше возможности.Mention may be made of rather small peptides in terms of the number of amino acids (e.g. di-, tri-, tetrapeptides). A peptide with a sufficiently small number of amide bonds can also be called an oligopeptide (up to 50 amino acids), while a peptide with a sufficiently large number (more than 50 amino acids) can be called a polypeptide or protein. In addition to the existence of a polymer with amino acid residues, some proteins, in addition, can be characterized by the so-called quaternary structure, a combination of several polypeptides, which are not necessarily chemically linked by amide bonds, but bound by the interaction forces, usually known to specialists in this field, such as electrostatic forces and van der Waals forces. The term peptides, proteins, or mixtures thereof, as used herein, includes all of the above possibilities.

Как правило, белок и/или пептид выбирают на основании их биологической активности. В зависимости от типа выбранного полимера, продукт, получаемый настоящим способом, является чрезвычайно пригодным для контролируемого высвобождения белков и пептидов. В конкретном варианте осуществления, белок или пептид представляет собой фактор роста.Typically, a protein and / or peptide is selected based on their biological activity. Depending on the type of polymer selected, the product obtained by the present method is extremely suitable for the controlled release of proteins and peptides. In a specific embodiment, the protein or peptide is a growth factor.

Другие примеры пептидов или белков или соединений, содержащих пептиды или белки, которые можно успешно включать в нагруженный полимер, включают, в качестве неограничивающих примеров, иммуногенные пептиды или иммуногенные белки, которые включают, в качестве неограничивающих примеров, следующее:Other examples of peptides or proteins or compounds containing peptides or proteins that can be successfully incorporated into a loaded polymer include, but are not limited to, immunogenic peptides or immunogenic proteins, which include, but are not limited to, the following:

Токсины, такие как дифтерийный токсин и столбнячный токсин.Toxins such as diphtheria toxin and tetanus toxin.

Поверхностные антигены вируса или части вирусов, таких как аденовирусы, вирус Эпштейна-Барра, вирус гепатита A, вирус гепатита B, вирусы герпеса, ВИЧ-1, ВИЧ-2, вирус Т-клеточного лейкоза человека-III, вирусы гриппа, вирус японского энцефалита, вирус кори, папиллома-вирус, парамиксовирусы, вирус полиомиелита, вирус бешенства, вирус краснухи, вирусы коровьей оспы (оспы) и вирус желтой лихорадки.Surface antigens of a virus or parts of viruses, such as adenoviruses, Epstein-Barr virus, hepatitis A virus, hepatitis B virus, herpes viruses, HIV-1, HIV-2, human T-cell leukemia virus-III, influenza viruses, Japanese encephalitis virus , measles virus, papilloma virus, paramyxoviruses, poliomyelitis virus, rabies virus, rubella virus, vaccinia viruses (smallpox) and yellow fever virus.

Поверхностные антигены бактерий или части тактерий, таких как Bordetella pertussis, Helicobacter pylori, Clostridium tetani, Corynebacterium diphtheria, Escherichia coli, Haemophilus influenza, Klebsiella species, Legionella pneumophila, Mycobacterium bovis, Mycobacterium leprae, Mycrobacterium tuberculosis, Neisseria gonorrhoeae, Neisseria meningitidis, Proteus species, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella species, Shigella species, Staphylococcus aureus, Streptococcus pyogenes, Vibrio cholera и Yersinia pestis.Bacterial surface antigens or parts of tacteria, such as Bordetella pertussis, Helicobacter pylori, Clostridium tetani, Corynebacterium diphtheria, Escherichia coli, Haemophilus influenza, Klebsiella species, Legionella pneumophila, Mycoberium tuberiumerium, Mycoberium bacteria, Mycobereria tuberium levella, Mycoberium tuberium levella , Pseudomonas aeruginosa, Salmonella species, Shigella species, Staphylococcus aureus, Streptococcus pyogenes, Vibrio cholera and Yersinia pestis.

Поверхностные антигены болезнетворных паразитов или части паразитов, таких как Plasmodium vivax (малярия), Plasmodium falciparum (малярия), Plasmodium ovale (малярия), Plasmodium malariae (малярия), Leishmania tropica (лейшманиоз), Leishmania donovani (лейшманиоз), Leishmania branziliensis (лейшманиоз), Trypanosoma rhodescense (сонная болезнь), Trypanosoma gambiense (сонная болезнь), Trypanosoma cruzi (болезнь Чагаса), Schistosoma mansoni (шистоматоз), Schistosomoma haematobium (шистомиаз), Schistosoma japonicum (шистомиаз), Trichinella spiralis (трихинеллез), Stronglyloides duodenale (анкилостомоз), Ancyclostoma duodenale (анкилостомоз), Necator americanus (анкилостомоз), Wucheria bancrofti (филяриатоз), Brugia malaya (филяриатоз), Loa (филяриатоз), Dipetalonema perstaris (филяриатоз), Dracuncula medinensis (филяриатоз) и Onchocerca volvulus (филяриатоз).Superficial antigens of pathogenic parasites or parts of parasites, such as Plasmodium vivax (malaria), Plasmodium falciparum (malaria), Plasmodium ovale (malaria), Plasmodium malariae (malaria), Leishmania tropica (leishmaniasis), Leishmanislimis doni ), Trypanosoma rhodescense (sleeping sickness), Trypanosoma gambiense (sleeping sickness), Trypanosoma cruzi (Chagas disease), Schistosoma mansoni (schistomatosis), Schistosomoma haematobium (schistomyiasis), Schistosoma japonicum (schistomyosis), trichinella spiralis (Trichinella spiralis) hookworm), Ancyclostoma duodenale (hookworm), Necator americanus (hookworm), Wucheria bancrofti (filariasis), Brugia malaya (filariato ), Loa (filariasis), Dipetalonema perstaris (filariasis), Dracuncula medinensis (filariasis), and Onchocerca volvulus (filariasis).

Иммуноглобулины, такие как IgG, IgA, IgM, антирабические иммуноглобулины и иммуноглобулины к вирусу осповакцины.Immunoglobulins such as IgG, IgA, IgM, rabies immunoglobulins, and vaccinia virus immunoglobulins.

Анатоксины, такие как ботулинический анатоксин, дифтерийный анатоксин, газово-гангренозный анатоксин, столбнячный анатоксин.Anatoxins such as botulinum toxoid, diphtheria toxoid, gangrenous toxoid, tetanus toxoid.

Антигены, вызывающие иммунный ответ против ящура.Antigens that trigger an immune response against foot and mouth disease.

Гормоны и факторы роста, такие как фолликулостимулирующий гормон, пролактин, ангиогенин, эпидермальный фактор роста, кальциотонин, эритропоэтин, тиреотропный релизинг гормон, инсулин, инсулиноподобный фактор роста 1 и 2, фактор роста костной ткани, хорионический гонадотропный гормон человека, лютеинизирующий гормон, фактор роста нервов, адренокортикотропный гормон (АКТГ), релизинг фактор лютеинизирующего гормона (РФ-ЛГ), паратгормон (ПТГ), тиротропин-высвобождающий гормон (ТРГ), вазопрессин, холецистокенин и кортиколиберин; цитокины, такие как интерферон, интерлейкины, колониестимулирующий фактор и фактор некроза опухолей: фибринолитические ферменты, такие как урокиназа, почечный активатор плазминогена; факторы свертывания крови, такие как белок С, фактор VIII, фактор IX, фактор VII и антитромбин III.Hormones and growth factors, such as follicle-stimulating hormone, prolactin, angiogenin, epidermal growth factor, calciotonin, erythropoietin, thyrotropic releasing hormone, insulin, insulin-like growth factor 1 and 2, bone growth factor, human chorionic gonadotropin hormone, luteinizing nerves, adrenocorticotropic hormone (ACTH), releasing luteinizing hormone factor (RF-LH), parathyroid hormone (PTH), thyrotropin-releasing hormone (TRH), vasopressin, cholecystokenin and corticoliberin; cytokines such as interferon, interleukins, colony stimulating factor and tumor necrosis factor: fibrinolytic enzymes such as urokinase, renal plasminogen activator; coagulation factors such as protein C, factor VIII, factor IX, factor VII and antithrombin III.

Примерами других белков и пептидов являются альбумин, предсердный натриуретический фактор, ренин, супероксиддисмутаза, альфа 1-антитрипсин, белки легочного сурфактанта, бацитрацин, бестатин, цидоспорин, пептид, вызывающий дельта-сон (ПВДС), эндорфины, глюкагон, грамицидин, меланотропин-ингибирующий фактор, нейротензин, окситоин, соматостатин, терпротид (terprotide), тимусный фактор сыворотки, тимозин, десмопрессин, дерморфин, мет-энкефалин, пептидогликан, сатеитин, тимопептин, продукты распада фибрина, дезэнкефалин-альфа-эндорфин, гонадолиберин, леупролид, МСГ-альфа и меткефамид.Examples of other proteins and peptides are albumin, atrial natriuretic factor, renin, superoxide dismutase, alpha 1-antitrypsin, pulmonary surfactant proteins, bacitracin, bestatin, cidosporin, delta-son-inducing peptide (PVDS), endorphins, glucagon, gramotinin, gramicinin, gramicinin, gramicinin, gramicinin factor, neurotensin, oxytoin, somatostatin, terrototide (terprotide), thymic factor of the serum, thymosin, desmopressin, dermorphin, met-enkephalin, peptidoglycan, sateitin, thymopeptin, fibrin decay products, desenkefalin-alpha-endorphin gonadolin, n, leuprolide, MSH-alpha and metcofamide.

Противоопухолевые средства, такие как альтретамин, флуороурацил, амсакрин, гидроксикарбамид, аспарагиназа, ифосфамид, блеомицин, ломустин, бусульфан, мелфалан, хлорамбуцил, меркаптопурин, хлорметин, метотрексат, цисплатин, митомицин, циклофосфамид, прокарбазин, цитарабин, тенипозид, дакарбазин, тиотепа, дактиномицин, тиогуанин, даунорубицин, треосульфан, доксорубицин, тиофосфамид, эстрамустин, винбластин, этоглюцид, винкристин, этопозид, виндесин и паклитаксел.Antineoplastic agents, such as altretamine, fluorouracil, amsacrine, hydroxycarbamide, asparaginase, ifosfamide, bleomycin, lomustine, busulfan, melphalan, chlorambucil, mercaptopurine, chloromethine, methotrexate, cisplatin tibidazbitazbitazidazbitazidazbitazidazbitazidazitbinazidinozibitazidinozibitazidinitazbitazitazidinitazbitazitazidinozibitazidinozibitazidinozibidazbittibitazidinitazbitin , thioguanine, daunorubicin, threosulfan, doxorubicin, thiophosphamide, estramustine, vinblastine, etoglucid, vincristine, etoposide, vindesine and paclitaxel.

Противомикробные вещества содержат:Antimicrobial agents contain:

Антибиотики, такие как ампициллин, нафциллин, амоксициллин, оксациллин, азлоциллин, пенициллин G, карбенициллин, пенициллин V, диклоксациллин, фенетиллин, флоксациллин, пиперацилин, мециллинам, сульбенициллин, метициллин, тикарциллин, мезлоциллин. Цефалоспорины: цефаклор, цефалотин, цефадроксил, цефапирин, цефамандол, цефрадин, цефатризин, цефсулодин, цефазолин, цефтазидим, цефоранид, цефтриаксон, цефокситин, цефуроксим, цефацетрил, латамоксеф и цефалексин. Аминогликозиды, такие как амикацин, неомицин, дибекацин, канамицин, гентамицин, нетилмицин, тобрамицин. Макролиды, такие как амфотерицин B, новобиоцин, бацитрацин, нистатин, клиндамицин, полимиксин, колистин, ровамицин, эритромицин, спектиномицин, линкомицин, ванкомицин. Тетрациклины, такие как хлортетрациклин, окситетрациклин, демеклоцилин, ролитетрациклин, доксициклин, тетрациклин и миноциклин. Другие антибиотики, такие как хлорамфеникол, рифамицин, рифампицин и тиамфеникол.Antibiotics, such as ampicillin, nafcillin, amoxicillin, oxacillin, azlocillin, penicillin G, carbenicillin, penicillin V, dicloxacillin, phenethillin, phloxacillin, piperacillin, mecillin, sulbenicillin, ticillicillin, methicillin, methicillin, methicillin, methicillin, methicillin, methicillin, methicillin. Cephalosporins: cefaclor, cephalotin, cefadroxil, cefapirin, cefamandole, cefradin, cefatrizin, cefsulodin, cefazolin, ceftazidime, ceforanide, ceftriaxone, cefoxitin, cefuroxime, cefcefil, cefcefil. Aminoglycosides, such as amikacin, neomycin, dibecacin, kanamycin, gentamicin, netilmicin, tobramycin. Macrolides, such as amphotericin B, novobiocin, bacitracin, nystatin, clindamycin, polymyxin, colistin, rovamycin, erythromycin, spectinomycin, lincomycin, vancomycin. Tetracyclines such as chlortetracycline, oxytetracycline, demeclocilin, roletetracycline, doxycycline, tetracycline and minocycline. Other antibiotics such as chloramphenicol, rifamycin, rifampicin and tiamphenicol.

Химиотерапевтические средства, такие как сульфаниламиды сульфадиазин, сульфаметизол, сульфадиметоксин, сульфаметоксазол, сульфадимидин, сульфаметоксипиридазин, сульфафуразол, сульфафеназол, сульфален, сульфисомидин, сульфамеразин, сульфизоксазол и триметоприм с сульфаметоксазолом или сульфаметролом.Chemotherapeutic agents, such as sulfonamides sulfadiazine, sulfamethizole, sulfadimethoxine, sulfamethoxazole, sulfadimidine, sulfamethoxypyridazine, sulfafurazole, sulfafenazole, sulfalene, sulfisomidine, sulfamerazine, sulfisoxazole and trimethoprim with sulfamethoxazole or sulfamethrolamine.

Уросептики, такие как метиламин, хинолоны (норфлоксацин, циноксацин), налидиксовая кислота, нитросоединения (нитрофурантоин, нифуртоинол) и оксолиновая кислота.Uroseptics, such as methylamine, quinolones (norfloxacin, cinoxacin), nalidixic acid, nitro compounds (nitrofurantoin, nifurtoinol) and oxolinic acid.

Лекарственные средства против анаэробной инфекции, такие как метронидазол.Medicines against anaerobic infections such as metronidazole.

Лекарственные средства для лечения туберкулеза, такие как аминосаллициловая кислота, изониазид, циклосерин, рифампицин, этамбутол, тиокарлид, этионамид и виомицин.Medicines for treating tuberculosis such as aminosallicylic acid, isoniazid, cycloserine, rifampicin, ethambutol, thiocarlide, ethionamide and viomycin.

Лекарственные средства для лечения лепры, такие как амитиозон, рифампицин, клофазимин, сульфоксон натрия и диаминодифенилсульфон (ДДС, дапсон).Medicines for the treatment of leprosy, such as amityozone, rifampicin, clofazimine, sodium sulfoxone and diaminodiphenylsulfone (DDS, dapsone).

Противогрибковые лекарственные средства, такие как амфотерицин B, кетоконазол, клотримазол, миконазол, эконазол, натамицин, флюцитозин, нистатин и гризеофульвин.Antifungal drugs such as amphotericin B, ketoconazole, clotrimazole, miconazole, econazole, natamycin, flucytosine, nystatin and griseofulvin.

Противовирусные лекарственные средства, такие как ацикловир, идоксуридин, амантадин, метисазон, цитарабин, видарабин и ганцикловир.Antiviral drugs such as acyclovir, idoxuridine, amantadine, metisazon, cytarabine, vidarabine and ganciclovir.

Лекарственные средства для лечения амебной дизентерии, такие как хлорохин, иодокинол, клиохинол, метронидазол, дегидроэметин, паромомицин, дилоксанид, furoatetinidazole и эметин.Medicines for the treatment of amoebic dysentery, such as chloroquine, iodokinol, clioquinol, metronidazole, dehydroemethine, paromomycin, diloxanide, furoatetinidazole and emethine.

Противомалярийные лекарственные средства, такие как хлорохин, пириметамин, гидроксихлорохин, хинин, мефлохин, сульфадоксин/пириметамин, пентамидин, сурамин натрия, примахин, триметоприм и прогуанил.Antimalarial drugs such as chloroquine, pyrimethamine, hydroxychloroquine, quinine, mefloquine, sulfadoxine / pyrimethamine, pentamidine, sodium suramine, primaquine, trimethoprim and proguanil.

Противогельминтные лекарственные средства, такие как антимонилкалиевая соль винной кислоты, ниридазол, димеркаптосукцинат натрийсурьмы, оксамнихин, бефениум, пиперазин, дихлорофен, празиквантел, диэтилкарбамазин, пирантела памоат, гикантон, pyrivium pamoate, левамизол, стибофен, мебендазол, тетрамизол, метрифонат, тиабендазол и никлозамид.Anthelmintic drugs, such as antimonyl potassium salt of tartaric acid, niridazole, antimony sodium dimercaptosuccinate, oxamnichine, befenium, piperazine, dichlorofen, praziquantel, diethylcarbamazine, pyrantel pamoate, gikmofolzenol pyrtolomene pyrtolum tetrazolimetol pyrtolumtibenzolimetol pyrtolum

Противовоспалительные лекарственные средства, такие как ацетилсаллициловая кислота, мефенамовая кислота, аклофенак, напроксен, азопропанон, нифлумовая кислота, бензидамин, оксифенбутазон, диклофенак, пироксикам, фенопрофен, пирпрофен, флурбипрофен, салицилат натрия, ибупрофен, сулиндак, индометацин, тиапрофеновая кислота, кетопрофен и толметин.Anti-inflammatory drugs such as acetylsallicylic acid, mefenamic acid, aclofenac, naproxen, azopropanone, niflumic acid, benzidamine, oxyphenbutazone, diclofenac, piroxicam, phenoprofen, pyrrofrofen, flurbiprofen, salicrofenophenolticene, indicrofin, tacinoferfin indolithrofen, tricyrofen indolithrofen, tricyrofen indolithrofen, tricyrofen indolithrofen, tricyrofen indofin, .

Лекарственные средства против подагры, такие как колхицин и аллопуринол.Anti-gout medications such as colchicine and allopurinol.

Анальгетики центрального действия (опиоиды), такие как алфентанил, метадон, безитрамид, морфин, бупренорфин, никоморфин, буторфанол, пентазоцин, кодеин, петидин, декстроморамид, пиритрамид, декстропроксифен, суфентанил и фентанил.Central-action analgesics (opioids) such as alfentanil, methadone, bezitramide, morphine, buprenorphine, nicomorphine, butorphanol, pentazocine, codeine, pethidine, dextromoramide, pyritramide, dextroproxifen, sufentanil and fentanyl.

Местные анестетики, такие как артикаин, мепивакаин, бупивакаин, прилокаин, этидокаин, прокаин, лидокаин, и тетракаин.Local anesthetics such as articaine, mepivacaine, bupivacaine, prilocaine, ethidocaine, procaine, lidocaine, and tetracaine.

Лекарственные средства для лечения болезни Паркинсона, такие как амантадин, дифенгидрамин, апоморфин, этопропазин, бензтропин мезилат, лерготрил, бипериден, леводопа, бромокриптин, лизурид, карбидопа, метиксен, хлорфеноксамин, орфенадрин, цикримин, проциклидин, дексетимид и тригексифенидил.Medicines for the treatment of Parkinson's disease, such as amantadine, diphenhydramine, apomorphine, etopropazine, benztropine mesylate, lergotril, biperiden, levodopa, bromocriptine, lysuride, carbidopa, methixene, chlorphenoxamine, orphenadrine, cyclimine, proxytimenidine and dimexidilidine.

Миорелаксанты центрального действия, такие как баклофен, каризопродол, хлормезанон, хлорзаксозон, циклобензаприн, дантролен, диазепам, фебарбамат, мефоноксалон, мефенезин, метаксалон, метокарбамол и толперизон.Centrally acting muscle relaxants such as baclofen, carisoprodol, chlormezanone, chlorozacsozone, cyclobenzaprine, dantrolene, diazepam, febarbamate, mefonoxalon, mefenesin, metaxalone, methocarbamol and tolperisone.

Кортикостероиды содержат:Corticosteroids contain:

Минералкортикоиды, такие как кортизол, дезоксикортикостерон и флурогидрокортизон.Mineralcorticoids such as cortisol, deoxycorticosterone and fluorohydrocortisone.

Глюкокортикостероиды содержат беклометазон, бетаметазон, кортизон, дексаметазон, флуоцинолон, флуоцинонид, флуокортолон, флуорометолон, флупреднизолон, флурандренолид, гальцинонид, гидрокортизон, медризон, метилпреднизолон, параметазон, преднизолон, преднизон и триамцинолон (ацетонид).Glucocorticosteroids contain beclomethasone, betamethasone, cortisone, dexamethasone, fluocinolone, fluocinonide, fluocortolone, fluorometholone, fluprednisolone, flurandrenolide, galcinonide, hydrocortisone, medrizone, methylprednisolone prednisone, parametrizone, prednisone, acetone.

Андрогены содержат:Androgens contain:

Такие терапевтические андрогенные стероиды, как даназол, флуоксиместерон, местеролон, метилтестестерон, тестостерон и их соли.Such therapeutic androgenic steroids as danazol, fluoxymesterone, mesterolone, methyltestosterone, testosterone and their salts.

Такие терапевтические анаболические стероиды, как калустерон, нандролон и их соли, дростанолон, оксандролон, этилэстренол, оксиметолон, метандриол, станозолол, метандростенолон и тестолактон.Therapeutic anabolic steroids such as calusterone, nandrolone and their salts, drostanolone, oxandrolone, ethylestrenol, oxymetholone, methandriol, stanozolol, methandrostenolone and testolactone.

Антиандрогены, такие как ципротерона ацетат.Antiandrogens such as cyproterone acetate.

Такие терапевтические эстрогены, включающие эстрогенные стероиды, как диэтилстилбестрол, эстрадиол, эстриол, этинилэстрадиол, местранол, хинестрол.Such therapeutic estrogens, including estrogenic steroids like diethylstilbestrol, estradiol, estriol, ethinyl estradiol, mestranol, hinestrol.

Антиэстрогены, такие как хлоротрианисин, кломифен, этамокситрифенол, нафоксидин и тамоксифен.Antiestrogens such as chlorotrianisin, clomiphene, ethamoxytriphenol, nafoxidine and tamoxifen.

Прогестины, такие как аллилестренол, дезогестрел, диметистерон, дидрогестерон, этинилэстренол, этистерон, этинадиола диацетат, этинодиол, гидроксипрогестерон, левоноргестрел, линестренол, медроксипрогестерон, мегестрола ацетат, норэтиндрон, норэтистерон, норэтинодрел, норгестрел и прогестерон.Progestins, such as allylestrenol, desogestrel, dimethisterone, dydrogesterone, ethinylestrenol, ethisterone, ethinadiol diacetate, ethinodiol, hydroxyprogesterone, levonorgestrel, linestrenol, medroxyprogesterone, megestrol acetate, norethredestone norethrone donor, norethinestrone, norethinestrone, norethinestrone, norethinestrone, norethinestrone, norethinestrone, norethinestrone

Тиреоидные гормоны включают:Thyroid hormones include:

Такие терапевтические тиреоидные препараты, как левотирон и лиотирон.Therapeutic thyroid medications such as levothyron and lyothiron.

Такие терапевтические анти-тиреоидные препараты, как карбимазол, метимазол, метилтиоурацил и пропилтиоурацил.Therapeutic anti-thyroid medications such as carbimazole, methimazole, methylthiouracil and propylthiouracil.

Помимо биологически активных средств, являющихся растворимыми в воде, можно включать другие водорастворимые вещества, такие как антиоксиданты, ионы, хелатирующие средства, красители, визуализирующие средства.In addition to biologically active agents that are soluble in water, other water-soluble substances such as antioxidants, ions, chelating agents, colorants, imaging agents can be included.

Предпочтительными терапевтическими средствами являются средства для применения при опухолях (например, противоопухолевые) и сердечно-сосудистых заболеваниях.Preferred therapeutic agents are those for use in tumors (e.g., antitumor) and cardiovascular diseases.

Способы получения производных липофильных лекарственных средств, пригодных для препаратов наночастиц или полимерсом известны в данной области (см., например, US 5534499, описывающий ковалентное присоединение терапевтических средств к цепи жирной кислоты фосфолипида). Лекарственные средства по настоящему изобретению также могут быть пролекарствами.Methods for preparing derivatives of lipophilic drugs suitable for nanoparticle preparations or polymers are known in the art (see, for example, US 5,534,499 for the covalent attachment of therapeutic agents to a phospholipid fatty acid chain). The drugs of the present invention may also be prodrugs.

Лекарственное средство может присутствовать во внутренней, наружной или обоих компартментах носителя, например, в полости и/или в оболочке полимерсомы. Распределение лекарственного средства не зависит от распределения любых других соединений, содержащихся в носителе лекарственного средства, таких как парамагнитное соединение для химического сдвига или парамагнетик. Можно использовать сочетание лекарственных средств, и любое из этих лекарственных средств может присутствовать внутри, снаружи или в обоих компартментах носителя лекарственного средства, например, в полости и/или в оболочке полимерсомы.The drug may be present in the inner, outer or both compartments of the carrier, for example, in the cavity and / or in the shell of the polymersome. The distribution of the drug is independent of the distribution of any other compounds contained in the drug carrier, such as a paramagnetic chemical shift compound or paramagnet. You can use a combination of drugs, and any of these drugs can be present inside, outside or in both compartments of the drug carrier, for example, in the cavity and / or in the shell of the polymersome.

Дополнительные способы применения:Additional applications:

Как отмечено выше, хелатные амфифильные полимеры согласно изобретению можно комбинировать с амфифильными полимерами, не являющимися хелатными.As noted above, the chelated amphiphilic polymers according to the invention can be combined with non-chelated amphiphilic polymers.

Также, в случае полимерсом на основании хелатных амфифильных полимеров, специфичные в отношении заболевания молекулы можно обеспечивать в оболочке полимерсомы, например, при наличии соединений, обладающих гидрофобным хвостом, подходящим для проникновения на поверхность полимерсомы, где другой конец соединения содержит желаемый лиганд. Это позволяет применять полимерсомы в качестве контрастных веществ, которые могут предпочтительно локализовывать желаемые или предполагаемые участки в организме, которые затем можно визуализировать при помощи МРТ.Also, in the case of polymers based on chelate amphiphilic polymers, disease-specific molecules can be provided in the polymersome shell, for example, in the presence of compounds having a hydrophobic tail suitable for penetrating the surface of the polymersome, where the other end of the compound contains the desired ligand. This allows the use of polymersomes as contrast agents, which can preferably localize the desired or suspected areas in the body, which can then be visualized using MRI.

Следует понимать, что изобретение не ограничено вариантами осуществления и формулами, как описано в настоящем документе ранее. Также понятно, что в формуле изобретения слово "содержащий" не исключает другие элементы или этапы. В случае использования неопределенного или определенного артикля, ссылаясь на единственное число, например, "a" или "an", "the", это включает множественное число того существительного, если, в частности, не сообщают о чем-либо другом.It should be understood that the invention is not limited to the embodiments and formulas as previously described herein. It is also understood that in the claims, the word “comprising” does not exclude other elements or steps. In the case of using the indefinite or definite article, referring to the singular, for example, "a" or "an", "the", this includes the plural of that noun, if, in particular, they do not report anything else.

Настоящее изобретение иллюстрировано со ссылкой на следующие неограничивающие примеры и фигуры.The present invention is illustrated with reference to the following non-limiting examples and figures.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Фиг. 1. Наноструктуры, способные к самоагрегации, содержащие амфифильные сополимеры. Полимерсомы (слева), стабилизированные полимерами эмульсии (в середине), и полимерные мицеллы (справа).FIG. 1. Nanostructures capable of self-aggregation, containing amphiphilic copolymers. Polymersomes (left), polymer-stabilized emulsions (in the middle), and polymer micelles (right).

Фиг. 2. Схематическое представление функционализированных с помощью Gd(III)DOTA полимерсом в качестве T1,2-взвешенных контрастных веществ для магнитно-резонансной томографии (МРТ).FIG. 2. Schematic representation of functionalized with Gd (III) DOTA polymers as T 1,2 -weighted contrast agents for magnetic resonance imaging (MRI).

Фиг. 3. Схематическое представление функционализированных с помощью DOTA полимерсом. Сферичные полимерсомы, содержащие терминируемые с помощью DOTA сополимеры в слое полимера (6, слева). В результате реакции молекул DOTA с парамагнитными металлами образуются сферичные полимерсомы (10, середина), в которых парамагнитные комплексы направлены наружу к объему воды. Деформация полимерсом (10) в ответ на осмотическое давление позволяет получать асферичные полимерсомы (11, справа).FIG. 3. Schematic representation of functionalized using DOTA polymers. Spherical polymersomes containing DOTA terminated copolymers in the polymer layer (6, left). As a result of the reaction of DOTA molecules with paramagnetic metals, spherical polymersomes are formed (10, middle), in which paramagnetic complexes are directed outward to the volume of water. Deformation of polymers (10) in response to osmotic pressure makes it possible to obtain aspherical polymersomes (11, right).

Фиг. 4. Схематическое представление функционализированных с помощью DOTA полимерсом, содержащих соединение для химического сдвига во внутреннем водном компартменте. Сферичные полимерсомы, содержащие терминируемые с помощью DOTA сополимеры в слое полимера (12, наверху слева). В результате реакции молекул DOTA 12 с парамагнитными металлами образуются сферичные полимерсомы (13, наверху в середине), в которых парамагнитные комплексы направлены наружу к объему воды. С помощью деформации 12 в ответ на осмотическое давление можно получать асферичные полимерсомы (15, внизу). Асферичные полимерсомы, содержащие соединения с химическим сдвигом внутри, и парамагнитными комплексами, направленными наружу к объему воды (14, наверху справа), можно получать с помощью либо 13 или 15.FIG. 4. Schematic representation of DOTA-functionalized polymers containing a chemical shift compound in the inland water compartment. Spherical polymersomes containing DOTA terminated copolymers in the polymer layer (12, top left). As a result of the reaction of DOTA 12 molecules with paramagnetic metals, spherical polymersomes are formed (13, top in the middle), in which paramagnetic complexes are directed outward to the volume of water. Using deformation 12 in response to osmotic pressure, aspherical polymersomes can be obtained (15, bottom). Aspherical polymersomes containing compounds with a chemical shift inside and paramagnetic complexes directed outward to the volume of water (14, top right) can be obtained using either 13 or 15.

Фиг. 5. Схематическое представление контрастных соединений с CEST для МРТ, содержащих парамагнитные комплексы из сополимеров DOTA с обеих сторон полимерного слоя полимерсом. Сферичные полимерсомы (16, наверху слева), асферичные полимерсомы (17, наверху справа), сферичные полимерсомы, содержащие соединение для химического сдвига во внутреннем водном компартменте (18, внизу слева), и асферичные полимерсомы, содержащие соединение для химического сдвига во внутреннем водном компартменте (19, внизу справа).FIG. 5. Schematic representation of contrast compounds with CEST for MRI, containing paramagnetic complexes of DOTA copolymers on both sides of the polymer layer with polymers. Spherical polymersomes (16, upper left), aspherical polymersomes (17, upper right), spherical polymersomes containing a chemical shift compound in the inland water compartment (18, lower left), and aspherical polymersomes containing the chemical shift compound in the inland water compartment (19, bottom right).

Фиг. 6. Полимерсомы, стабилизированные полимерами эмульсии и полимерные мицеллы для радионуклидной визуализации, экспонирующие метку, например, для радионуклидной визуализации, на внешней поверхности структуры.FIG. 6. Polymersomes stabilized by emulsion polymers and polymer micelles for radionuclide imaging, exposing the label, for example, for radionuclide imaging, on the outer surface of the structure.

Фиг. 7. ОФЭКТ/КТ томограмма с помощью эмульсии с меченым 111Индием спустя 4 часа после инъекции. Проекция с максимальным значением интенсивности изображения КТ зарегистрирована вместе с томограммой SPECT (наверху слева); коронарный SPECT/КТ срез, позволяющий визуализировать сердце и печень (наверху справа); сигиттальный SPECT/КТ срез, позволяющий визуализировать сердце и печень и почки (внизу слева); поперечный SPECT/КТ срез (внизу справа).FIG. 7. SPECT / CT tomogram using an emulsion labeled with 111 India 4 hours after injection. The projection with the maximum value of the CT image intensity is recorded together with the SPECT tomogram (top left); coronary SPECT / CT section, which allows you to visualize the heart and liver (top right); Sigittal SPECT / CT section, which allows you to visualize the heart and liver and kidneys (bottom left); transverse SPECT / CT slice (bottom right).

ПРИМЕРЫEXAMPLES

Пример 1Example 1

Синтез функционализированного с помощью DOTA поли(этиленоксид)-блок-поли(бутадиена) (5)Synthesis of DOTA-functionalized poly (ethylene oxide) -block poly (butadiene) (5)

PBD(2500)-b-PEO(1300) (1) растворяли в ацетоне (18 мл),Ю и раствор концентрировали при пониженном давлении для удаления избытка изопропанола. Для удаления остатков воды сополимер растворяли в толуоле (15 мл) и данный раствор концентрировали в вакууме. Впоследствии, PBD(2500)-b-PEO(1300) (4,90 г, 1,29 ммоль) растворяли в ДХМ (15 мл) в условиях атмосферы азота. Полученный раствор охлаждали до 0°C и добавляли p-тозилхлорид (0,497 г, 2,6 ммоль). Смесь перемешивали в течение 30 мин при температуре 0°C и аккуратно добавляли KOH (0,640 г, 11,4 ммоль). Смесь перемешивали в течение ночи при комнатной температуре. Реакционную смесь отмывали водой (2×30 мл) и солевым раствором (2×15 мл). Водный слой удаляли при помощи ДХМ (30 мл), а смешанные органические слои высушивали над MgSО4, отфильтрованное содержимое и раствор концентрировали при пониженном давлении до получения 2 (62%, 3,2 г, 0,81 ммоль). Функционализированный с помощью тозилата сополимер (2) (3,2 г, 0,81 ммоль) растворяли в толуоле (12 мл) и добавляли раствор 7 N NH3 в MeOH (12 мл, 84 ммоль). Реакцию проводили при 50°C в течение 63 ч. Затем, растворитель удаляли при пониженном давлении. Неочищенную смесь растворяли в ДХМ (10 мл). Полученный раствор отмывали водой (2×20 мл), солевым раствором (2×10 мл), и насыщали NaHCO3 (вод.) (10 мл). Водный слой удаляли с помощью ДХМ (40 мл). Смешанные органические слои высушивали над MgSO4. Суспензию фильтровали и отфильтрованное содержимое концентрировали при пониженном давлении для получения 3 (1,55 г, 0,41 ммоль) с выходом 50%. Функционализированный с помощью амина сополимер (3) (1,2 г, 0,31 ммоль) растворяли в ДМФА (12 мл) и, впоследствии, добавляли структурные блоки на основе DOTA (4) (0,347 г, 0,35 ммоль) и Et3N (0,9 мл, 6,5 ммоль). Смесь перемешивали в течение 26 ч при комнатной температуре в атмосфере азота. Полученный раствор концентрировали при пониженном давлении. Неочищенную смесь растворяли в толуоле, и раствор концентрировали при пониженном давлении. Функционализированный с помощью DOTA поли(этиленоксид)-блок-поли(бутадиен) (5) получали с количественным выходом.PBD (2500) -b-PEO (1300) (1) was dissolved in acetone (18 ml), Yu and the solution was concentrated under reduced pressure to remove excess isopropanol. To remove residual water, the copolymer was dissolved in toluene (15 ml) and this solution was concentrated in vacuo. Subsequently, PBD (2500) -b-PEO (1300) (4.90 g, 1.29 mmol) was dissolved in DCM (15 ml) under nitrogen atmosphere. The resulting solution was cooled to 0 ° C. and p-tosyl chloride (0.497 g, 2.6 mmol) was added. The mixture was stirred for 30 minutes at 0 ° C and KOH (0.640 g, 11.4 mmol) was carefully added. The mixture was stirred overnight at room temperature. The reaction mixture was washed with water (2 × 30 ml) and brine (2 × 15 ml). The aqueous layer was removed using DCM (30 ml), and the mixed organic layers were dried over MgSO 4 , the filtered contents and the solution were concentrated under reduced pressure to obtain 2 (62%, 3.2 g, 0.81 mmol). The tosylate functionalized copolymer (2) (3.2 g, 0.81 mmol) was dissolved in toluene (12 ml) and a solution of 7 N NH 3 in MeOH (12 ml, 84 mmol) was added. The reaction was carried out at 50 ° C for 63 hours. Then, the solvent was removed under reduced pressure. The crude mixture was dissolved in DCM (10 ml). The resulting solution was washed with water (2 × 20 ml), brine (2 × 10 ml), and saturated with NaHCO 3 (aq.) (10 ml). The aqueous layer was removed using DCM (40 ml). The mixed organic layers were dried over MgSO 4. The suspension was filtered and the filtered content was concentrated under reduced pressure to obtain 3 (1.55 g, 0.41 mmol) in 50% yield. The amine functionalized copolymer (3) (1.2 g, 0.31 mmol) was dissolved in DMF (12 ml) and, subsequently, structural blocks based on DOTA (4) (0.347 g, 0.35 mmol) and Et were added 3 N (0.9 ml, 6.5 mmol). The mixture was stirred for 26 hours at room temperature under nitrogen. The resulting solution was concentrated under reduced pressure. The crude mixture was dissolved in toluene, and the solution was concentrated under reduced pressure. DOTA functionalized poly (ethylene oxide) -block poly (butadiene) (5) was obtained in quantitative yield.

Пример 2Example 2

Самоагрегация функционализированных с помощью DOTA сополимеров и образование комплексов с Gd(III)Self-aggregation of DOTA-functionalized copolymers and complexation with Gd (III)

Полимерные везикулы со средним диаметром 100-150 нм получали с помощью способа гидратирования тонкой пленки вместе с последующим вытеснением. Кратко, функционализированный с помощью DOTA поли(бутадиен(l,2-присоединение)-b-этилен оксид) (Mn(г/моль): PBD(2500)-b-PEO(1300), PD=1,04, и fEO=0,34) растворяли в CHCl3. Растворитель аккуратно удаляли при пониженном давлении, и получали тонкую полимерную пленку. Пленку подвергали гидратированию в растворе 20 мМ HEPES (pH 7,4). После нагревания в течение ночи до 50°C с последующими 10 циклами замораживания-оттаивания при температуре -177°C и 70°C, коллоидный раствор несколько раз подвергали вытеснению через поликарбонатные фильтры с порами диаметром 1 мкм, 0,4 мкм, 0,2 мкм и 0,1 мкм. Впоследствии, раствор GdCl3 (5 эквивалентов) в 20 мМ растворе HEPES pH 7,4 добавляли к коллоидному раствору полимерсом при 50°C в течение 2 часов. Впоследствии, полимерсомы подвергали диализу в течение ночи для удаления избытка Gd(III). Диализ проводили против 20 мМ раствора HEPES pH 7,4. Минимальный средний радиус полимерсом определяли с помощью динамического рассеяния света (ДРС). Форму полимерной везикулы определяли с помощью крио-ТЭМ. Концентрацию гадолиния определяли с помощью ICP-MS. Продольный и поперечный периоды релаксации (T1 и T2) определяли при 60 МГц.Polymer vesicles with an average diameter of 100-150 nm were obtained using the method of hydration of a thin film together with subsequent displacement. Briefly, DOTA functionalized poly (butadiene (l, 2-addition) -b-ethylene oxide) (M n (g / mol): PBD (2500) -b-PEO (1300), PD = 1.04, and f EO = 0.34) was dissolved in CHCl 3 . The solvent was carefully removed under reduced pressure to give a thin polymer film. The film was hydrated in a solution of 20 mM HEPES (pH 7.4). After heating overnight to 50 ° C followed by 10 cycles of freezing and thawing at a temperature of -177 ° C and 70 ° C, the colloidal solution was several times displaced through polycarbonate filters with pores with a diameter of 1 μm, 0.4 μm, 0.2 μm and 0.1 μm. Subsequently, a solution of GdCl 3 (5 equivalents) in a 20 mM HEPES solution of pH 7.4 was added to the colloidal solution by polymers at 50 ° C for 2 hours. Subsequently, the polymersomes were dialyzed overnight to remove excess Gd (III). Dialysis was performed against a 20 mM HEPES solution of pH 7.4. The minimum average radius of polymers was determined using dynamic light scattering (DLS). The shape of the polymer vesicles was determined using cryo-TEM. Gadolinium concentration was determined using ICP-MS. The longitudinal and transverse relaxation periods (T 1 and T 2 ) were determined at 60 MHz.

Пример 3Example 3

Асферичные полимерсомы, содержащие соединение с химическим сдвигом и парамагнитные комплексы терминируемых с помощью DOTA полимеров (14).Aspherical polymersomes containing a compound with a chemical shift and paramagnetic complexes terminated using DOTA polymers (14).

Полимерную везикулу со средним диаметром 100-150 нм получали с помощью способа гидратирования тонкой пленки вместе с последующим вытеснением, как описано в примере 1. В данном случае пленку подвергали гидратированию в 20 мМ растворе HEPES (pH 7,4), содержащем 65 мМ [Tm(hpdo3a)(H2O)]. После нагревания до 50°C в течение ночи с последующими десятью циклами заморозки-оттаивания при -177°C и 70°C, коллоидный раствор несколько раз подвергали вытеснению через поликарбонатный фильтр с диаметром пор 1 мкм, 0,4 мкм, 0,2 мкм и 0,1 мкм. Полученные полимерсомы (12) подвергали диализу в течение ночи для удаления [Tm(hpdo3a)(H2O)], который не был захвачен после гидратирования липидной пленки, и получали асферичные полимерсомы (15). Диализ проводили с помощью 20 мМ буфера HEPES, содержащего 0,3 M NaCl. Затем раствор TmCl3 (5 эквивалентов) в 20 мМ буфере HEPES, содержащем 0,3 M NaCl, добавляли к коллоидному раствору полимерсом при 50°C в течение 2 часов. Полимерсомы (14) подвергали диализу в течение ночи для удаления избытка Tm. Диализ проводили против 20 мМ буфера HEPES, содержащего 0,3 M NaCl (pH 7,4). Минимальный средний радиус полимерсом (14) определяли с помощью динамического рассеяния света. Форму полимерной везикулы изучали с помощью крио-ТЭМ. Концентрацию гадолиния определяли с помощью ICP-MS. Продольный и поперечный периоды релаксации (T1 и T2) определяли при 60 МГц.A polymer vesicle with an average diameter of 100-150 nm was obtained using the method of hydrating a thin film, followed by displacement, as described in Example 1. In this case, the film was hydrated in a 20 mM HEPES solution (pH 7.4) containing 65 mM [Tm (hpdo3a) (H 2 O)]. After heating to 50 ° C overnight, followed by ten freeze-thaw cycles at -177 ° C and 70 ° C, the colloidal solution was several times forced through a polycarbonate filter with a pore diameter of 1 μm, 0.4 μm, 0.2 μm and 0.1 microns. The obtained polymersomes (12) were dialyzed overnight to remove [Tm (hpdo3a) (H 2 O)], which was not captured after hydration of the lipid film, and aspherical polymersomes were obtained (15). Dialysis was performed using 20 mM HEPES buffer containing 0.3 M NaCl. Then, a solution of TmCl 3 (5 equivalents) in 20 mM HEPES buffer containing 0.3 M NaCl was added to the colloidal solution with polymers at 50 ° C for 2 hours. Polymersomes (14) were dialyzed overnight to remove excess Tm. Dialysis was performed against 20 mM HEPES buffer containing 0.3 M NaCl (pH 7.4). The minimum average radius by polymers (14) was determined using dynamic light scattering. The shape of the polymer vesicles was studied using cryo-TEM. Gadolinium concentration was determined using ICP-MS. The longitudinal and transverse relaxation periods (T 1 and T 2 ) were determined at 60 MHz.

Пример 4Example 4

Меченые радиоактивным изотопом полимерсомы и эмульсииRadiolabeled Polymersomes and Emulsions

Получение стабилизируемой полимером эмульсииObtaining a polymer-stabilized emulsion

Эмульсию получали из октан-2-ил-2,3,5-трийодобензоната (25% вес/объем), используя 2% вес/вес поли(бутадиен(l,2 присоединение)-блок-поли(этиленоксид) (fEO 0,61; Mwphil=2033 г/моль; Mwphob= 1305 г/моль) и 5 моль % функционализированного с помощью DOTA coполимера (5). Эмульсию получали в 2,1 мМ буфере THAM, содержащем 152 мМ NaCl при pH 7,4, используя систему микрофлюидизатора с высоким давлением (микрофлюидизатор M110S, Microfluidics Int. Corp., Newton MA) при 70°C. В течение трех дней проводили экстенсивный диализ против буфера THAM (1 л), содержащего Chelex (2 г/л). Затем стабилизируемую с помощью полимера эмульсию фильтровали через фильтр с порами 450 нм.The emulsion was prepared from octan-2-yl-2,3,5-triiodobenzonate (25% w / v) using 2% w / w poly (butadiene (l, 2 addition) -block poly (ethylene oxide) (f EO 0 61; Mw phil = 2033 g / mol; Mw phob = 1305 g / mol) and 5 mol% DOTA-functionalized copolymer (5). The emulsion was prepared in 2.1 mM THAM buffer containing 152 mM NaCl at pH 7, 4 using a high pressure microfluidizer system (microfluidizer M110S, Microfluidics Int. Corp., Newton MA) at 70 ° C. Extensive dialysis was performed against THAM buffer (1 L) containing Chelex (2 g / L) for three days. Then stabilized with polymer em lsiyu filtered through a filter with pores of 450 nm.

Радиоактивное мечение эмульсииEmulsion labeling

Эмульсию, стабилизированную с помощью DOTA-coполимер (300 мкл) инкубировали с 111InCl3 30 MБк в 0,05 M HCl (4 мкл) в течение 1 часа при 70°C. Затем к реакционной смеси добавляли свободную ДТПА для удаления свободного 111In. 1 мкл реакционной смеси наносили на покрытую диоксидом кремния пластину для ТСХ. В качестве элюэнта использовали 200 мМ раствор ЭДТА, содержащий 9,0 г/л NaCl. ТСХ анализировали с помощью phosphoimager FLA-7000 (Fuji Film, Tokyo, Japan), а введение радиоактивных частиц количественно оценивали, используя программное обеспечение Aida (Fuji film). Эффективность введения радиоактивной метки с помощью 111InCl3 30 МБк составила 65%. Введение радиоактивных веществ в меньшем масштабе (111InCl3 4,6 МБк в 100 мкл эмульсии) дало выход 97%. Хотя выход данного результата больше, для визуализации 4,6 МБк недостаточно. Таким образом, описанный способ с 111In 30 МБк использовали для исследований in-vivo. Меченую радиоактивным изотопом эмульсию тестировали на самцах мышей линии Swiss (Charles River, Maastricht, Нидерланды) для сканирования с помощью двумодальной SPECT/КТ. Меченую радиоактивным изотопом эмульсию (200 мкл) с активностью 20,5 МБк вводили внутривенно. Сканирование с помощью SPECT/КТ проводили с помощью NanoSPECT/CT (Bioscan).An emulsion stabilized with a DOTA copolymer (300 μl) was incubated with111Incl3 30 MBq in 0.05 M HCl (4 μl) for 1 hour at 70 ° C. Then, free DTPA was added to the reaction mixture to remove free111In. 1 μl of the reaction mixture was applied to a TLC plate coated with silica. As an eluent, a 200 mM EDTA solution containing 9.0 g / L NaCl was used. TLC was analyzed using a phosphoimager FLA-7000 (Fuji Film, Tokyo, Japan), and the introduction of radioactive particles was quantified using Aida software (Fuji film). The effectiveness of introducing a radioactive label using111Incl330 MBq was 65%. The introduction of radioactive substances on a smaller scale (111Incl3 4.6 MBq in 100 μl of emulsion) gave a yield of 97%. Although the output of this result is greater, 4.6 MBq is not enough for visualization. Thus, the described method with111In 30 MBq was used for in-vivo studies. A radioactive isotope-labeled emulsion was tested on male Swiss mice (Charles River, Maastricht, Netherlands) for scanning using a dual-mode SPECT / CT. An isotope-labeled emulsion (200 μl) with an activity of 20.5 MBq was administered intravenously. Scanning using SPECT / CT was performed using NanoSPECT / CT (Bioscan).

Эксперимент на животных был одобрен экспертным этическим комитетом университета для экспериментов с животными университета Maastricht (Maastricht, Нидерланды).The animal experiment was approved by the University Ethics Expert Committee for Animal Experiments at Maastricht University (Maastricht, Netherlands).

Claims (14)

1. Хелатный амфифильный полимер в качестве носителя, способный к самоагрегации, содержащий гидрофильный блок и гидрофобный блок, где гидрофильный блок содержит хелатообразующий фрагмент в качестве концевой группы,
где гидрофильный блок, выбран из группы, включающей полиэтиленоксид, полиметакриловую кислоту, производные полиакриламида, многоатомные спирты, такие как поливиниловый спирт или полигидроксиэтилметакрилат, гидрофильные полипептиды и производные сахара,
где гидрофобный блок выбран из группы, включающей полибутадиен, полиизопрен, полиэтилэтилен и все полимеры со скелетом из атомов углерода и боковыми группами гидрофобный природы,
где хелатообразующий фрагмент, выбран из группы, включающей полифосфаты, аминокарбоновые кислоты, 1,3-дикетоны, гидроксикарбоновые кислоты, полиамины, аминоспирты, ароматические гетероциклические основания, фенолы, аминофенолы, оксимы, пептиды, содержащие проксимальные хелатные функциональные группы, основания Шиффа, тетрапирролы, соединения серы, синтетические макроциклические соединения, фосфоновые кислоты, или комбинации из двух или более указанных выше соединений,
где хелатный амфифильный полимер удовлетворяет общей структурной формуле (i):
Figure 00000005

где X представляет собой хелатообразующий фрагмент; MA представляет собой повторяющееся гидрофильное звено, образующее гидрофильный блок; MB представляет собой повторяющееся гидрофобное звено, образующее гидрофобный блок; n и m, каждый независимо являются целыми числами от 3 до 1000000, предпочтительно от 5 до 5000, представляющими собой количество мономерных звеньев, образующих соответствующие блоки.
1. Chelated amphiphilic polymer as a carrier capable of self-aggregation, containing a hydrophilic block and a hydrophobic block, where the hydrophilic block contains a chelating fragment as an end group,
where the hydrophilic block is selected from the group consisting of polyethylene oxide, polymethacrylic acid, polyacrylamide derivatives, polyhydric alcohols such as polyvinyl alcohol or polyhydroxyethyl methacrylate, hydrophilic polypeptides and sugar derivatives,
where the hydrophobic block is selected from the group comprising polybutadiene, polyisoprene, polyethylene and all polymers with a skeleton of carbon atoms and side groups of hydrophobic nature,
where the chelating moiety is selected from the group consisting of polyphosphates, aminocarboxylic acids, 1,3-diketones, hydroxycarboxylic acids, polyamines, amino alcohols, aromatic heterocyclic bases, phenols, aminophenols, oximes, peptides containing proximal chelate groups, Schiff bases, tetrap sulfur compounds, synthetic macrocyclic compounds, phosphonic acids, or combinations of two or more of the above compounds,
where the chelate amphiphilic polymer satisfies the general structural formula (i):
Figure 00000005

where X is a chelating moiety; M A is a repeating hydrophilic unit forming a hydrophilic block; M B is a repeating hydrophobic unit forming a hydrophobic block; n and m, each independently, are integers from 3 to 1,000,000, preferably from 5 to 5,000, representing the number of monomer units forming the corresponding blocks.
2. Хелатный амфифильный полимер по п.1, где гидрофильный блок представляет собой блок поли(этиленоксида), предпочтительно, со средневесовой молекулярной массой от 500 до 10000.2. The chelated amphiphilic polymer according to claim 1, wherein the hydrophilic block is a poly (ethylene oxide) block, preferably with a weight average molecular weight of from 500 to 10,000. 3. Хелатный амфифильный полимер по п.1, где гидрофобный блок имеет Tg ниже 70°C, и предпочтительно выбран из группы, состоящей из поли(бутадиена), поли(изопрена) и поли(этилэтилена).3. The chelated amphiphilic polymer according to claim 1, where the hydrophobic block has a Tg below 70 ° C, and is preferably selected from the group consisting of poly (butadiene), poly (isoprene) and poly (ethylene). 4. Хелатный амфифильный полимер по п.1, где хелатообразующий фрагмент выбран из группы, состоящей из DOTA, DTPA, HYNIC и десфероксамина.4. The chelate amphiphilic polymer according to claim 1, wherein the chelating moiety is selected from the group consisting of DOTA, DTPA, HYNIC and desferoxamine. 5. Частица в качестве носителя, содержащая способную к самоагрегации структуру хелатообразующего амфифильного полимера по любому из предшествующих пунктов.5. A particle as a carrier containing a self-aggregating structure of a chelating amphiphilic polymer according to any one of the preceding claims. 7. Частица по п.6, содержащая комбинацию хелатных амфифильных полимеров по любому из пп.1-4 и амфифильного полимера, не являющегося хелатным.7. The particle according to claim 6, containing a combination of chelate amphiphilic polymers according to any one of claims 1 to 4 and an amphiphilic non-chelating polymer. 7. Частица по п.6, где не являющийся хелатным амфифильный полимер имеет цепь поли(оксиэтилена) в качестве гидрофильного блока, длина указанной цепи больше, чем длина гидрофильного блока хелатного амфифильного полимера.7. The particle according to claim 6, where the non-chelating amphiphilic polymer has a poly (oxyethylene) chain as a hydrophilic block, the length of said chain is greater than the length of the hydrophilic block of the chelate amphiphilic polymer. 8. Применение частицы по любому из пп.5-7 в качестве контрастного вещества для визуализации.8. The use of particles according to any one of paragraphs.5-7 as a contrast agent for visualization. 9. Контрастное вещество для CEST MPT, содержащее частицы по любому из пп.5-7, где способная к самоагрегации структура представляет собой полимерсомы, имеющие оболочку, сформированную бислоем из одного или нескольких амфифильных полимеров, бислой содержит хелатный амфифильный полимер, где в оболочку заключена полость, содержащая запас протонов для проведения анализа, способных к диффузии через оболочку, и где хелатообразующий фрагмент хелатного амфифильного полимера, простирающегося по направлению в полость, обеспечивают с помощью хелатирующего парамагнитного материала.9. A contrast agent for CEST MPT containing particles according to any one of claims 5 to 7, wherein the self-aggregating structure is polymersomes having a shell formed by a bilayer of one or more amphiphilic polymers, the bilayer contains a chelate amphiphilic polymer, where the shell is enclosed a cavity containing a stock of protons for analysis capable of diffusion through the shell, and where a chelating fragment of a chelate amphiphilic polymer extending toward the cavity is provided with chelating paramagnetic material. 10. Контрастное вещество для CEST MPT по п.9 с формой, не являющейся сферичной.10. The contrast agent for CEST MPT according to claim 9 with a non-spherical shape. 11. Контрастное вещество для ОФЭКТ или ПЭТ, содержащее частицу по любому из пп.5-7, где способная к самоагрегации структура предствляет собой стабилизируемую полимером эмульсию «масло-в-воде», и где хелатообразующие фрагменты хелатного амфифильного полимера обеспечивают с помощью хелатирующего радионуклида, пригодного для ОФЭКТ или ПЭТ.11. A contrast agent for SPECT or PET containing a particle according to any one of claims 5 to 7, wherein the self-aggregating structure is a polymer-stabilized oil-in-water emulsion, and where the chelating fragments of the chelate amphiphilic polymer are provided using a chelating radionuclide suitable for SPECT or PET. 12. Контрастное вещество для спектральной КТ, содержащее частицы по любому из пп.5-7, где хелатообразующий фрагмент хелатного амфифильного полимера обеспечивают с помощью Gd.12. A spectral CT contrast agent containing particles according to any one of claims 5 to 7, wherein the chelating moiety of the chelate amphiphilic polymer is provided using Gd. 13. Частица по любому из пп.5-7, где один или несколько хелатообразующих фрагментов содержат ион металла в форме координационного комплекса, ионы металла образуют хелатные комплексы внутри.13. A particle according to any one of claims 5 to 7, wherein one or more chelating moieties contains a metal ion in the form of a coordination complex, metal ions form chelate complexes inside. 14. Способ получения частицы по п.13, где хелатному амфифильному полимеру надлежит находиться в водной среде для того, чтобы сформировать бислой, окружающий полость, и где хелатообразующие фрагменты подвергают образованию координационных комплексов с ионами металлов перед формированием бислоя. 14. The method of producing a particle according to item 13, where the chelate amphiphilic polymer must be in an aqueous medium in order to form a bilayer surrounding the cavity, and where the chelating fragments are subjected to the formation of coordination complexes with metal ions before the formation of the bilayer.
RU2011113841/15A 2008-09-09 2009-09-08 Chelate amphiphilic polymers RU2519713C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP08163933.8 2008-09-09
EP08163933A EP2161020A1 (en) 2008-09-09 2008-09-09 Chelating amphiphilic polymers
PCT/IB2009/053921 WO2010029500A1 (en) 2008-09-09 2009-09-08 Chelating amphiphilic polymers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011113841A RU2011113841A (en) 2012-10-20
RU2519713C2 true RU2519713C2 (en) 2014-06-20

Family

ID=40266336

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011113841/15A RU2519713C2 (en) 2008-09-09 2009-09-08 Chelate amphiphilic polymers

Country Status (7)

Country Link
US (2) US9034298B2 (en)
EP (2) EP2161020A1 (en)
JP (1) JP5802555B2 (en)
CN (1) CN102149371B (en)
BR (1) BRPI0913468A2 (en)
RU (1) RU2519713C2 (en)
WO (1) WO2010029500A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2766345C2 (en) * 2016-10-21 2022-03-15 АльгиФарма АС Bacitracin-alginate oligomer conjugates

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012109363A2 (en) 2011-02-08 2012-08-16 The Johns Hopkins University Mucus penetrating gene carriers
TWI568453B (en) * 2011-11-22 2017-02-01 原創生醫股份有限公司 A drug carrier with chelating complex micelles and the application thereof
CN102604065B (en) * 2012-03-27 2013-09-04 中国科学院长春应用化学研究所 Cross-linked biologically degradable carrier polymer, micelle and vesicle, and preparation method and application of the cross-linked biologically degradable carrier polymer, micelle and vesicle
US20150133768A1 (en) * 2012-04-17 2015-05-14 The Johns Hopkins University Use of non-metallic cest agents for mri monitoring of nanoparticle delivery
KR101628586B1 (en) * 2012-08-28 2016-06-08 (주)오리지날 바이오메디칼스 The controlled release method for a pharmaceutical composition composed of chelating complex micelles
US10265283B2 (en) * 2012-12-07 2019-04-23 Sambria Pharmaceuticals, Llc Topical composition and delivery system and its use
WO2014089381A1 (en) 2012-12-07 2014-06-12 Sambria Pharmaceuticals, Llc Topical preparation for pain relief
US10568975B2 (en) 2013-02-05 2020-02-25 The Johns Hopkins University Nanoparticles for magnetic resonance imaging tracking and methods of making and using thereof
EA037605B1 (en) * 2014-02-18 2021-04-20 Медзис Фарма Use of reverse-micellar systems for delivering chelators of radionuclides and metals
US10335500B2 (en) 2014-05-12 2019-07-02 The Johns Hopkins University Highly stable biodegradable gene vector platforms for overcoming biological barriers
CN104485193B (en) * 2014-12-29 2016-11-02 广西师范大学 A kind of magnetic material constructed for part with acylhydrazone class schiff bases and preparation method thereof
KR20170106460A (en) 2015-01-27 2017-09-20 더 존스 홉킨스 유니버시티 Storage Hydrogel Formulations for Improved Transport of Active Agent on Mucosal Surface
CN108264016A (en) * 2017-12-26 2018-07-10 中国科学院合肥物质科学研究院 A kind of diverse nano structure composite array and preparation method thereof
CN110496231B (en) * 2018-05-16 2020-09-18 浙江大学 Amphiphilic polymer nano micelle containing polydopa amino acid chelated ferric ions and application
CN112654290A (en) * 2018-06-13 2021-04-13 雅培糖尿病护理股份有限公司 Temperature-insensitive membrane materials and analyte sensors containing the same
WO2020142664A1 (en) * 2019-01-03 2020-07-09 Ionpath, Inc. Compositions and reagents for ion beam imaging
CN111393547B (en) * 2020-03-31 2021-10-08 浙江康特生物科技有限公司 Preparation of chelate resin and application of chelate resin in removing zinc ions in kit purified water
WO2023240135A2 (en) 2022-06-07 2023-12-14 Actinium Pharmaceuticals, Inc. Bifunctional chelators and conjugates

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007141767A2 (en) * 2006-06-09 2007-12-13 Koninklijke Philips Electronics N.V. Elimination of contrast agent concentration dependency in mri

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2105332T3 (en) * 1992-10-14 1997-10-16 Nycomed Imaging As CHELATING POLYMERS.
US5817292A (en) * 1992-10-14 1998-10-06 Nycomed Imaging As MR imaging compositions and methods
US5730968A (en) * 1994-03-31 1998-03-24 Sterling Winthrop Inc. Segmented chelating polymers as imaging and therapeutic agents
US5534499A (en) 1994-05-19 1996-07-09 The University Of British Columbia Lipophilic drug derivatives for use in liposomes
US6132764A (en) 1994-08-05 2000-10-17 Targesome, Inc. Targeted polymerized liposome diagnostic and treatment agents
US6835394B1 (en) 1999-12-14 2004-12-28 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Polymersomes and related encapsulating membranes
US7045283B2 (en) * 2000-10-18 2006-05-16 The Regents Of The University Of California Methods of high-throughput screening for internalizing antibodies
KR100448170B1 (en) 2001-06-23 2004-09-10 주식회사 태평양 Amphiphilic biodegradable block copolymers comprising polyethylenimine(PEI) as a hydrophilic block and polyester as a hydrophobic block, and self-assembled polymer aggregates in aqueous milieu formed from the block copolymers
GB0118995D0 (en) * 2001-08-03 2001-09-26 Univ Wales Medicine Detection of mutations in nucleic acids
US7682603B2 (en) * 2003-07-25 2010-03-23 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Polymersomes incorporating highly emissive probes
US20050180922A1 (en) 2004-02-12 2005-08-18 Discher Dennis E. Block co-polymer worm micelles and methods of use therefor
WO2005120585A1 (en) * 2004-06-04 2005-12-22 Case Western Reserve University Dual function polymer micelles
WO2006003731A1 (en) * 2004-07-05 2006-01-12 Kanagawa Academy Of Science And Technology Polymeric micelle type mri imaging agent
US20090214419A1 (en) 2005-09-28 2009-08-27 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Self-assembled biodegradable polymersomes
US8124128B2 (en) 2005-11-08 2012-02-28 Industrial Technology Research Institute Amphiphilic block copolymers and nano particles comprising the same
WO2007141761A1 (en) 2006-06-08 2007-12-13 Millard, Paul, Stefanus A clutch
FR2908414B1 (en) 2006-11-13 2012-01-20 Centre Nat Rech Scient IMMOBILIZATION OF MEMBRANE PROTEINS ON A SUPPORT THROUGH AN AMPHIPHILE MOLECULE
JP4892378B2 (en) * 2007-03-10 2012-03-07 財団法人神奈川科学技術アカデミー Polymer micelle MRI contrast agent
US8303937B2 (en) * 2007-12-31 2012-11-06 Industrial Technology Research Institute Dendritic polymers and magnetic resonance imaging contrast agent employing the same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007141767A2 (en) * 2006-06-09 2007-12-13 Koninklijke Philips Electronics N.V. Elimination of contrast agent concentration dependency in mri

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GUODONG ZHANG «Micelles Based on Biodegradable Poly(L-glutamic acid)-b-Polylactide with Paramagnetic Gd Ions Chelated to the Shell Layer as a Potential Nanoscale MRI-Visible Delivery System» Biomacromolecules. 2008 January; 9(1): рр.36–42 [онлайн]. [Найдено в Интернет 23.05.2013] . EMO CHIELLINI «Biomedical Polymers and Polymer Therapeutics» 2002, стр.277-278 [онлайн]. [Найдено в Интернет 23.05.2013] . *
КНУНЯНЦ И.Л. «Химическая энциклопедия», том «, Москва 1990, стр.440. Федеральный закон от 22 июня 1998 г. N 86-ФЗ "О лекарственных средствах" *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2766345C2 (en) * 2016-10-21 2022-03-15 АльгиФарма АС Bacitracin-alginate oligomer conjugates

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010029500A1 (en) 2010-03-18
EP2161020A1 (en) 2010-03-10
JP5802555B2 (en) 2015-10-28
BRPI0913468A2 (en) 2015-12-22
EP2323636B1 (en) 2015-08-12
JP2013503814A (en) 2013-02-04
US9034298B2 (en) 2015-05-19
US9718929B2 (en) 2017-08-01
EP2323636A1 (en) 2011-05-25
CN102149371A (en) 2011-08-10
CN102149371B (en) 2017-04-19
US20150247008A1 (en) 2015-09-03
RU2011113841A (en) 2012-10-20
US20110165074A1 (en) 2011-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2519713C2 (en) Chelate amphiphilic polymers
RU2528104C2 (en) Drug carrier for contrast enhancement in mrt
RU2577291C2 (en) Lipid bilayer carrier for medicinal and imaging agents
RU2561035C2 (en) Carriers for mpv-regulated delivery of medication, sensitive to stimulating factor
RU2477146C2 (en) Polymer carrier of drug preparations for visually-assissted delivery
EP2067485A1 (en) Drug carrier providing MRI contrast enhancement
CN103619802B (en) Lipid stand-in compound and uses thereof
JP2014522417A5 (en)
Gruell et al. Chelating amphiphilic polymers

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180909